解析高中数学分类讨论思想的合理应用

2019-11-16 11:10王蓓
数学学习与研究 2019年18期
关键词:平面解题分类

王蓓

分类讨论思想指的是把所研究的问题根据题目特点和要求,分为多个类别,将其转化成若干个小问题逐一解决,逻辑性相当强.在高中数学课程教学中,合理应用分类讨论思想是一种常规教学方法,能够有效发展与锻炼学生的严谨性、条理性思维,将数学问题由复杂化变得简单化,困难问题变得容易化,增强他们分析和解决问题的能力,提高解题正确率.

一、借助数学基础知识要点,实时渗透分类讨论思想

针对学生而言,要想形成一种数学思想,短时间内是很难实现的,需要在日常学习中不断积累和沉淀,在日积月累中掌握某一数学思想.在高中数学教学过程中,如何合理应用分类讨论思想同样无法一蹴而就,教师需要充分借助各个数学基础知识中的各个要点,不过要坚持循序渐进的原则逐步引入,并在恰当时机选择难易程度适当的问题引领学生思考与探索,帮助他们逐渐掌握分类讨论思想,且学会合理运用分类讨论的方式分析和解决数学问题.

例如,在进行“点、线、面之間的位置关系”教学时,教师在多媒体课件中出示一些建筑物的图片,如,天安门、人民英雄纪念碑、水立方、埃菲尔铁塔、伦敦大本钟等,提问:“空间中直线与平面有多少种位置关系?”引领学生观察与思考这些实物,使其直观、准确地归纳出直线与平面有三种位置关系:直线在平面内,有无数个公共点;直线与平面相交,有且只有一个公共点;直线在平面平行,没有公共点.接着,组织学生观察、思考生活实例和长方体模型,使其准确归纳出两个平面之间有两种位置关系:两个平面平行,没有公共点;两个平面相交,有且只有一条公共直线.指出:画两个相互平行的平面时,要注意使表示平面的两个平行四边形的对应边平行.

在数学教学中,教师要结合教学中基础性的数学知识,实时渗透分类讨论思想,在无形中产生熏陶,让学生利用类比和分类讨论的方法进行思考和学习,他们能够很快地理解与掌握新内容,不断生发出强烈的数学学习自信.

二、适当加强课堂教学引导,深化分类讨论思想认知

现阶段,在新课程改革背景下,明确指出学生才是课堂活动的主体,教师在日常教学中要做好引导者和辅助者的工作,充分发挥他们的主观能动性.在高中数学课堂教学中,教师应基于新课改视角出发,以本节课的具体教学内容为切入点,结合学生的固有的知识基础与学习经验,引领他们独立思考、合作探究数学问题.在这一过程中,使学生学会主动对问题进行分类讨论,帮助学生找出问题的突破口与重点,以此深化他们对分类讨论思想内涵的认知.

例如,在学习“集合”时,教师设置课堂练习:已知集合A={x||x|≤4},B={x||x-3|≤a},若AB,求实数a的取值范围.解析:当a<0时,B=,符合题意;当a≥0时,B≠,B={x|3-a≤x≤3+a},根据AB得到3-a≥-4,3+a≤4, 解得0≤a≤1,所以a≤1.又如,设A={x|-2≤x≤a},B={y|y=2x+3,且x∈A},C={z|z=x2,且x∈A},如果上CB,求实数a的取值范围.解析:有y=2x+3在[-2,a]上是增函数,得出-1≤y≤2a+3,即B={y|-1≤y≤2a+3},画出z=x2的图像,该函数定义域右端点x=a有多同情况,分别为:-2≤a<0,0≤a≤2,a>2,a<-2,通过逐类分析解决.

教师是课堂学习的主导者,特别是数学课堂,教师更应针对学生的学习实际,巧妙引导,为学生的思维拨开迷雾.在教师的有效引导下,学生能够深刻认识数学分类讨论思想的本质和内涵,使其学会辩证地看待问题,让他们针对不同情况进行有意识地讨论、分析和解答,求出完整答案.

三、积极开展解题实践活动,合理运用分类讨论思想

数学知识具有相当强的实用性,与学生的实际生活有着密切联系,他们在课堂上学习完理论知识后,还需进行实践解题,增强和提高自身的问题解决能力.在高中数学课程教学中,涉及的数学思想方法多种多样,分类讨论思想只是其中之一,要想真正做到合理运用,教师应该积极开展解题实践活动,为学生提供大量的练习机会,指导他们借助分类讨论思想的优势分析和解决数学问题,借此锻炼其解题能力,最终能够合理运用分类讨论思想.

例如,在展开“函数”教学时,由于学生对函数知识已有一定的了解,积累相应的学习经验、方法与技巧,教师可以据此先设置一道有关函数的实践问题:已知函数f(x)=x6-x3+x2-x+1是一个实函数,证明:f(x)的值恒为正数.学生在解答这一函数问题过程中,教师需要组织他们对问题进行分类讨论,使其最终得出:假如把变量x在实数范围内进行分类,对x的所有不同取值逐一进行证明,证明:当x<0时,f(x)各项都是正数,所以得出当x<0时,f(x)为正数;当0≤x≤1时,f(x)=x6+x2(1-x)+(1-x)>0;当x>1时,f(x)=x3(x3-1)+x(x-1)+1>0,综上所述,f(x)的值恒为正数.

在上述案例中,主要考查学生对函数值的判断,他们可以采用分类讨论思想进行分析,从而完全归纳推理证明函数问题,快速求解答案,使其进一步认识分类讨论思想.

在高中数学教学中,是否能够合理运用分类讨论思想相当关键,教师要善于利用各个契机融入分类讨论思想,关注和增强课堂引导,并为学生准备恰当的习题进行实践练习,使其亲身体验到分类讨论思想的妙用,进而提高他们的学习能力.

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