如何提高中学数学解题策略

发表时间:2021/6/2   来源:《教学与研究》2021年第55卷第5期   作者:黄继东
[导读] 新时代教学改革学生解题模式,老师的先导后学、到先学后导,最终实现学生自主学习。
        黄继东
        广东省梅州市梅县区南口中学,广东 梅州 514783
        摘要:新时代教学改革学生解题模式,老师的先导后学、到先学后导,最终实现学生自主学习。老师研究数学的变通性、反思性、拓展性,学生从“从学”到 “肯学”,再到 “会学”,熟练掌握解题策略,从而提高数学成绩。
        关键词:导学;思维变通;思维反思;思维拓展
        “妙计可以打胜仗,良策有利于解题”。当学生对数学知识,数学思想方法的学习和运用达到一定水平时,应该把一般的思维升华到计策谋略的境界。只有掌握了一定的解题策略,才会在遇到问题时能快速找到问题的突破口,迅速、准确地解题。因此我们在数学教学中要加强数学解题策略的指导,优化学生的思维品质和提高解题能力。
一、数学思维的变通性。
        一理通百理通,万变不离其中。数学问题千变万化,我们要想既快又准的解题,总用一套固定的方案会使解决问题的途径受阻,必须具备思维的变通性——善于根据题设的相关知识,提出灵活的设想和解题方案。根据数学思维变通性的主要体现,我们将着重进行以下几个方面的训练:
  1、多观察
        感觉和知觉是认识事物的最初级形式,而观察则是知觉的高级状态,是一种有目的、有计划、比较持久的知觉。观察是认识事物最基本的途径,它是了解问题、发现问题和解决问题的前提。
        任何一道数学题,都包含一定的条件和关系。要想解决它,就必须依据题目的具体特征,对题目进行深入的、细致的、透彻的观察,然后认真思考,透过表面现象看其本质,这样才能确定解题思路,找到解题方法。
        例如:求和.
        这些分数相加,通分是根本不可能的事情,但每项都是两相邻自然数的积的倒数,且有如下关系,因此,我们可以把每项分拆成两项,原式等于(问题就得到解决。
        观察能力的训练,虽然观察看起来是一种表面现象,但它是认识事物内部规律的基础。所以,必须重视观察能力的训练,使学生不但能用常规方法解题,而且能根据题目的具体特征,采用特殊方法来解题。

        2、多思考联想。
         联想是问题转化的桥梁。稍具难度的问题和基础知识的联系,都是不明显的、间接的、复杂的。因此,解题的方法怎样、速度如何,取决于能否由观察到的特征,灵活运用有关知识,做出相应的联想,将问题打开缺口,不断深入。
    
        思维障碍  有的学生可能觉得此题条件太少,难以下手,原因是对三角函数的基本公式掌握得不牢固,不能准确把握公式的特征,因而不能很快联想到运用基本公式。
        二、数学思维的反思性。
    数学思维的反思性表现在思维活动中善于提出独立见解,精细地检查思维过程,不盲从、不轻信。在解决问题时能不断地验证所拟定的假设,获得独特的解决问题的方法,它和创造性思维高度相关。应重点加强学生思维的严密性的训练,培养他们的创造性思维。
 1、思维训练:检查思路是否正确,注意发现其中的错误。

   来的。这种利用所要证明的结论,作为推理的前提条件,叫循环论证。循环论证的错误是在不知不觉中产生的,而且不易发觉。因此,在学习中对所学的每个公式、法则、定理,既要熟悉它们的内容,又要熟悉它们的证明方法和所依据的论据。这样才能避免循环论证的错误。发现本题犯了循环论证的错误,正是思维具有反思性的体现。
        2、验算的训练
        验算是解题后对结果进行检验的过程。通过验算,可以检查解题过程的正确性,增强思维的反思性。

        三、数学思维的严谨性。
         在中学数学中,思维的严谨性表现为思维过程服从于严格的逻辑规则,考察问题时严格、准确,进行运算和推理时精确无误。数学是一门具有高度的抽象性和严谨逻辑性的科学,论证的严谨性是数学的根本特点之一。但是,由于认知水平和心里特征等因素的影响,中学生的思维过程常常出现不严谨现象,主要表现在以下几个方面:
        概念模糊不清。 概念是数学理论体系中十分重要的组成部分。它是构成判断、推理的要素。因此必须弄清概念,搞清概念的内涵和外延,为判断和推理奠定基础。概念不清就容易陷入思维混乱,产生错误。
        判断错误。 判断是对思维对象的性质、关系、状态、存在等情况有所断定的一种思维形式。数学中的判断通常称为命题。在数学中,如果概念不清,很容易导致判断错误。例如,“函数是一个减函数”就是一个错误判断。
        推理错误。  推理是运用已知判断推导出新的判断的思维形式。它是判断和判断的联合。任何一个论证都是由推理来实现的,推理出错,说明思维不严谨。
    
        1、有关定义的训练
        定义是抽象思维的基础,数学推理离不开定义。“正确理解数学定义是掌握数学基础知识的前提。”《中学数学教学大纲》(试行草案)
   
        分析  此处解法共有三处错误:
        第一,设所求直线为y=kx+1时,没有考虑与斜率不存在的情形,实际上就是承认了该直线的斜率是存在的,这是不严谨的。
        第二,题中要求直线与抛物线只有一个交点,它包含相交和相切两种情况,而上述解法没有考虑相切的情况,只考虑相交的情况。原因是对于直线与抛物线“相切”和“只有一个交点”的关系理解不透。
        第三,将直线方程与抛物线方程联立后得一个一元二次方程,要考虑它的判别式,所以它的二次项系数不能为零,即而上述解法没作考虑,表现出思维不严谨。
        正确解法  当所求直线斜率不存在时,即直线垂直轴,因为过点(0,1),所以即x=0,即y轴,它正好与抛物线y2=2x相切。
        当所求直线斜率为零时,直线为y=1平行x轴,它正好与抛物线y2=2x只有一个交点。
 
2、判断的训练
                造成判断错误的原因很多,我们在学习中,应重视如下几个方面。
        ①注意定理、公式成立的条件
        数学上的定理和公式都是在一定条件下成立的。如果忽视了成立的条件,解题中难免出现错误。

        分析  实数集合是复数集合的真子集,所以在实数范围内成立的公式、定理,在复数范围内不一定成立,必须经过严格推广后方可使用。一元二次方程根的判别式是对实系数一元二次方程而言的,而此题目盲目地把它推广到复系数一元二次方程中,造成解法错误。
 
                防止以偏概全的错误
        以偏概全是指思考不全面,遗漏特殊情况,致使解答不完全,不能给出问题的全部答案,从而表现出思维的不严密性。


        数学推理是由已知的数学命题得出新命题的基本思维形式,它是数学求解的核心。以已知的真实数学命题,即定义、公理、定理、性质等为依据,选择恰当的解题方法,达到解题目标,得出结论的一系列推理过程。在推理过程中,必须注意所使用的命题之间的相互关系(充分性、必要性、充要性等),做到思考缜密、推理严密。


        数学思维拓展性指的是对一个问题能从多方面考虑;对一个对象能从多种角度观察;对一个题目能想出多种不同的解法,即一题多解。
        “数学是一个有机的整体,它的各个部分之间存在概念的亲缘关系。我们在学习每一分支时,注意了横向联系,把亲缘关系结成一张网,就可覆盖全部内容,使之融会贯通”,这里所说的横向联系,主要是靠一题多解来完成的。通过用不同的方法解决同一道数学题,既可以开拓解题思路,巩固所学知识;又可激发学习数学的兴趣和积极性,达到开发潜能,发展智力,提高能力的目的。从而培养创新精神和创造能力。
        在一题多解的训练中,我们要密切注意每种解法的特点,善于发现解题规律,从中发现最有意义的简捷解法。
   
        分析2  运用分析法,从所需证明的不等式出发,运用已知的条件、定理和性质等,得出正确的结论。从而证明原结论正确。分析的本质就是寻找命题成立的充分条件。因此,证明过程必须步步可逆,并注意书写规范。
    
因为最后的不等式成立,且步步可逆。所以原不等式成立。
        分析3  运用综合法(综合运用不等式的有关性质以及重要公式、定理(主要是平均值不等式)进行推理、运算,从而达到证明需求证的不等式成立的方法)
         
        分析4  三角换元法:由于已知条件为两数平方和等于1的形式,符合三角函数同角关系中的平方关系条件,具有进行三角代换的可能,从而可以把原不等式中的代数运算关系转化为三角函数运算关系,给证明带来方便。

         
        
        
        

        以上五种证法都是具有代表性的基本方法,也都是应该掌握的重要方法。除了证法4、证法5的方法有适应条件的限制这种局限外,前三种证法都是好方法。可在具体应用过程中,根据题目的变化的需要适当进行选择。
        总之,随着素质教育的不断深入,不断改革,高考题目越来越灵活、越来越接近生活。如何提高数学的解题策略尤其显得重要,只有学生根据相关定义,灵活掌握理解题意,找到问题的思考点和突破口,运用一些解题策略,从而迅速、正确地解题。
        参考文献:
        [1]宋伯涛.注重解题反思提高数学解题能力[J].中国青年出版社.2004.
        [2]王梓坤.高考数学临场解题策略[J].数学报.2006.
        [3]钱佩玲.高考数学解题能力的培养[J]北京师范大学出版社.2005.
        [4]李光中等.数学解题策略的几条原则[J].北京高等教育出版社.1991.
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