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通过多种思维技巧优化高中数学解题研究论文

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2023-12-15 15:03:01    来源:    作者:hemenglin

摘要:对比初中数学教学,高中数学教学的逻辑性、抽象性更强,对学生的思维能力要求也更 高.多数高中生在数学学习过程中都存在着一些障碍

  摘 要 : 对比初中数学教学,高中数学教学的逻辑性、抽象性更强,对学生的思维能力要求也更 高.多数高中生在数学学习过程中都存在着一些障碍,所以教师应该积极探索不同的教学策略,指 导学生利用多种思维进行解题,这样不仅可以帮助学生掌握所学数学知识,同时还能为其思维能力 的发展奠定基础.基于此,本文主要围绕如何通过多种思维技巧的优化,对高中数学解题进行分析 和研究,希望可以为广大教师提供一些参考.

  关键词 : 思维技巧,数学思维,高中数学教学,解题,优化

  与初中数学教学相比,高中数学的逻辑性、抽象 性都更强,对学生思维能力、综合素质的要求也更高 一些.从当前的教学情况来看,很多高中生在数学学 习中都存在一些障碍.在传统教学模式下,教师对学 生掌握基础知识非常重视,解题训练时也专门对学 生进行机械化、重复性训练,在这种教学模式下,学 生很难打开思维,也无法对所学知识进行灵活运用, 对教学活动的顺利开展造成了不良影响.所以,在高 中数学教学中,教师应该积极探索不同的教学方法, 指导学生运用多样化方法解题,这不仅可以帮助学 生更好的掌握数学知识,同时还能为其思维能力的 发展奠定基础.

  1 高中数学解题思维简述

  所谓数学解题思维,是指学生可以应用已有数 学知识,运用多种方法对以往的题目进行解答,同时 还可以灵活运用相应方法解答其他题目,以达到举 一反三的目的.学生的数学能力和水平有高有低,如 何利用数学解题思维展示自身数学能力,这才是评 价学生数学能力的一个重要标尺.在高中数学教学中,只有数学解题思维连贯、顺畅,才能在数学学习 中达到较好的学习效果.高中阶段是形成数学解题 思维的关键性阶段,这一阶段很多学生都没能形成 良好的解题能力,导致在数学课堂上,很多学生可以 听明白教师讲授的内容,但轮到自己答题时却显得 手足无措.

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  2 通过多种思维技巧优化高中数学解题

  与初中数学教学相比,高中数学教学不再单纯 要求学生掌握基础知识,同时还要形成一定的数学 逻辑思维,并且熟练运用多种思维技巧进行解题,换 句话说,学生解题时逻辑思维是否熟练,与学生的数 学成绩直接相关.

  2.1 运用直接法解题

  在高中数学教学过程中,直接法是比较常用的 一种解题思维.所谓直接法是指从数学问题中获取 相应标准,以回答数学问题,回答的方法与解决问题 的思维和想法具有即时性特征,即不会绕圈子.学生 在解决问题的过程中,只需要掌握关于数学问题、简 单问题解决的专业性知识,或者通过直接测量的方式对算术问题进行解决.从某种程度上来说,采用直 接法解决数学问题,即对已知问题的限度、已知标准 进行充分利用,并且大胆地提出创造性的解释.通过 运用这种回答方式,可以使学生的自主创新能力得 以循序渐进地提升,很多学生在数学问题解决上的 能力比较低,对于此类学生而言,这种方法更适合他 们使用.

  2.2 运用换元法解题

  一些数学问题中包含了大量复杂的计算,换元 法往往是解决这类问题的常用方法.这主要是因为, 此类数学问题在解释时包含很多复杂的数学表达方 式,或者涉及到了不同自变量,在解答此类问题的过 程中,需要学生从不同影响因素中精准探寻数据信 息,并且将找到的数据信息用相应的关系表达出来. 具体来说,首先要列出表达式,这样在替换过程中即 可完成从复杂自变量、多个数学方程式转变为类自 变量标签 ; 其次,完成简化后,即可根据已知数据信 息进行计算.例如,假设 F(x) 是非常复杂的关系式, 如果中间变量用 m ( n) 表示,使 F (x) 代表复合 函 数,那么 即可假设 m ( n ) = a,从而得 到 F ( x ) = G[m(n) ]= G(a) ,此时如果与 F(x) 相比,G(a) 在解决 问题时更加容易,那么就达到化繁为简的目的了.

  2.3 运用构造法解题

  简单来说,构造法就是在解题时,如果采用常规 方法,从定向思维上难以形成解题思路,这时可从新 的视角,利用题目已有条件,结合结论性质等方面, 以新的思维观察和分析对象,找到已知条件和结论 存在的关联,并且通过分析问题的数据信息以及坐 标等内容,对已知条件进行转化,利用数学关系式以 及相关理论,依据对象应该满足的条件构造数学对 象,使题目中隐含的关系浮现出水面,从而高效地解 决数学问题.采用构造法解决数学问题时,可以先引 导学生明确对象的多元性特征,比方说构造的对象 可以是几何图形,可以是数列或方程,也可以是数学 模型等.利用构造法解题时不需要生搬硬套固定的 程序,构造思路、方法都非常灵活,但要想体现出该 法的有效性,需要在使用该法时明确构造目的是什 么,并且掌握问题存在哪些特征,只有明确了构造的 目的,了解了问题的特征,才能准确选择构造方案.

  学会构造法解题的思路以后,学生就多了一种解题 的思维和方法,当他们遇到一些难题时,就可以通过 转换解题的思路,很快找到新的解题视角,从而尝试 采用其他方法进行解题.

  2.4 运用联想思维法解题

  联想思维是一种比较常用的数学思维,它是指 从一个问题开始联想,联想到其他问题的一种思维. 在解题过程中,对联想思维的使用体现了一种综合 能力,对学生的数学联想思维进行培养,可以帮助其 更好的观察和解题,增加学生思考的深度,使其在短 时间内找到适合自己的学习方法,从原有的思维定 式中挣脱出来,迅速找到解题的关键.在传统教学模 式下,教师倾向于将知识看成是固定的结论,教学的 目的就是把这些固定的知识传授给学生.很明显,这 种课堂下学生只能被动接受来自于教师的知识,他 们很少会对数学问题进行深入思考,缺少自主探究 的机会,头脑中的知识都是僵化的,无法将其内化成 素养与能力,平时他们也只会跟随教师的思路做题, 很少会有属于自己的见解,很难找到适合自己的思 考方式.这种情况下,如果学会了联想思维,便可从 这一瓶颈中突破出来.通过仔细分析可发现,很多数 学题目都可以利用已有知识推导出新知识,通过联 想明确二者之间的关联.因此,在数学教学中教师在 给出一个题目时,就要对学生给予适当引导,使其找 到不同知识点存在的关联性.在必要的情况下,还可 以通过画图等方式,根据前面学到的知识、定理或者 结论等展开联想,通过逐步分析与总结明确解题规 律,找到解题的思路和技巧.

  2.5 运用特例法解题

  在数学解题过程中,充分必要条件的方法也是 极为关键的一种解题方法.一般而言,高中数学考试 的时间是 2 个小时,测验中多项选择题在题目总数 的一半以上,因此解题时间最好可以控制在 40 分钟 之内.此种背景下,在对多项选择题进行作答时,出 于缩短做题时间的考虑,可以恰当使用一些方法解 题,此时充分必要条件的方式就是比较实际的一种 方法.这种解题方法是指对多种计算问题进行运用, 在可变性要求上首先考虑函数表达式、方向以及总 数,如果使用充分必要条件的方式,则只需要把不同数据带入到选择题中,这样即可快速选择出恰当的 答案,只需要将错误答案消除即可.例如,数列{ an } 中,a3 = 7.a5 = a2 + 6.那么 a6 = ? 结合等差数列性 质即可得到,第五项减掉第二项,即公差的 3 倍,也 就是说 a5 = a2 + 6.从此处可得到 3d = 6.然后结合 等差数列性质,即第六项是第三项与公差 3 倍的和, 此时将 a3 、3d 代入其中即可得到 a6 的值.

  2.6 运用独特转换法解题

  在解决数学问题的过程中,独特的转化法是解 题教学中比较常用的一种方法.采用变换方法解决 数学问题时,尤其是在解答填空题时,采用这种方法 解题不容易出现错误.对于同类型数学题,虽然问题 中包含一些不明确的独立变量,但需要填充的数值 是固定的,这时可以尝试采用独特变换法对问题进 行更改.在数学解题教学中,大胆地尝试以独特转换 的方式解决数学问题,然后快速得到计算结果,这样 很快就可以找到解题的方向.

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  3 对优化高中生数学解题思维的建议

  3.1 提升建模能力

  学生建模能力强弱与其观察力、分析力、类比以 及综合能力等都直接相关,同时还要求学生具有比 较强的抽象能力.因此,要想提升学生的建模能力, 首先就要对其多方面能力进行培养.换句话说,在高 中数学教学中,应该将建模意识的培养贯穿到应用 题教学中,同时在平时的学习中也应该引导学生借 助数学思维对不同事物的内在联系进行观察,对空 间联系、数学知识进行深入分析,这样可帮助学生从 复杂问题中将数学模型抽象出来,并且逐步将建模 意识形成习惯,利用建模思维观察、分析问题,学会 以数学思路解决实际问题.总之,在应用题教学过程 中,应该引导学生以建模思维解决实际问题,这一过 程中他们将会打开多元化解题的思路,为其数学解 题能力的提升奠定基础.

  3.2 培养发散思维

  对于发散思维的培养,可以从很多方面进行 : 首 先可以对多解题进行改编.通过改编习题可以对学 生的发散性思维进行培养,在潜移默化中使其形成 多元化思维的习惯.比方说,可以带领学生就一题多解的题目进行反复的训练,使其克服思维中存在的 狭隘性 ; 其次应该创设教学情境,以调动出学生的主 动性与积极性.思维惰性直接影响着发散思维的形 成,因此应该调动思维的积极性,以有效克服思维的 惰性,使其以饱满的情绪进行深入思考与探究 ; 最后 要培养学生的联想思维.联想思维的形成是发散思 维的重要标志之一.具体而言,通过应用题教学可以 使学生转化为对问题进行思考的思路,比方说从一 些应用题的叙述上来看,它并非工程类问题,但从特 点上来看很相似,因此教师即可引导学生以工程类 问题的角度加深思考,通过这种转化的方式可以很 好的锻炼其思维的发散性.

  3.3 为学生提供动手操作的机会

  新课标提出要对高中生的实践能力进行培 养,同时这也是高中教师的一项重要教学任务.为 了培养学生在数学应用题教学中的解题思维,在 教学过程中教师应该尽可能地为学生创设动手操 作的机会.

  综上,在高中数学教学中,应该先对学生的思维 方式进行塑造,引导其快速掌握解答数学问题的方 式方法,然后开展大量解题练习.事实证明,只有专 注于积累,才能总结解题的经验与教训,才能使学生 的成绩得到提升.熟练掌握数学解题方法,对于训练 数学思维非常重要,因此,为了更好地形成数学思 维,提升数学解题水平,务必要认识到掌握数学解题 方法的重要性,并且在解题过程中注重积累,从而总 结出适合自己的学习方法.


参考文献 :

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  [3]万松强.新课程改革下高中数学解题教学的优化 途径探讨[C]/ /.2022 教育教学现代化精准管理 高峰论坛论文集( 高中教育篇) ,2022:489-494.