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摘要:数学作为高中的重点科目之一,函数更是重中之重,对培养学生良好思维品质具有重要的意义。为此,为提高学生的函数解题能力,提升数学素养,本文将采用多元化解题方法,从多个角度、多个层面进行引导启发,旨在通过发散思维、创新思维、开放思维的培养,提高数学学习能力,加深对函数知识的掌握,提高问题解决能力。
关键词:高中数学;函数问题;多元化思维;解题思路
中图分类号:G623.6文献标识码:A文章编号:1992-7711(2021)06-074
解决数学问题,其实就是解决数量问题的一个过程,旨在通过探究题目中有关数量关系和数量结构,探寻最佳解题思路[1]。但是,若是将解题思路禁锢于一个固定的模式,思维便会非常被动,导致学生无法对所给出的信息进行判断和分析,从而出现解题失误的现象。为此,为提高函数问题解决能力,本文将以多元化解题教学为辅助,通过培养发散思维、创新思维、开放思维等,提高函数课堂教学质量,培养学生良好的数学思维品质。
一、高中函数多元化解题思路的意义
数学与我们日常生活有着紧密的关联,在高中新课程标准中提到:在教学的时候,要创造性、灵活性地进行教学引导,培养学生数学思维能力,提升数学素养[2]。而函数作为数学学习的重点、难点,函数问题解题思路的多元化实施,既可以培养学生的创新创造能力,又可以发散思维,提高解题效率。同时,在高中函数问题多元化解题教学中,教师可以引导学生从多个角度、多个层面进行问题分析,既可以提高逻辑能力,又可以提升数学素养,为培养学生数学学习自信心打下坚实的基础。由此可见,其运用的意义。
二、高中函数多元解题思路的原则
1.主体性原则
对于教育教学而言,学生是课堂教学的主体,不论是教学内容的设计,还是教学方法的运用,其根本目的是促进学生发展,培养数学思维能力。为此,在高中函数多元化解题教学中,为提高学生的问题解决能力,在教学的时候,要遵从主体性的原则,根据学生的思维发展特点,深入数学本质,利用多个方法进行问题引导,在多方法,多思路解题分析的过程中,加深对函数知识的理解和掌握,从而提高函数课堂教学质量。
2.关联性原则
函数是数学学习的重要组成部分,对于高考而言,在解析函数问题的时候,经常会考察多个知识点,是基于知识整合进行的问题设计。这就要求,在解析函数问题的时候,要遵从其各个知识点之间关联性的原则,从多个知识层面、多个角度进行分析探索,在关联引导的过程中,促进对知识的灵活应用,通过多元化解题教学,提高函数问题解决能力,帮助学生构建完整的知识体系。
三、高中函数多元化解题思路的路径
1.关联多个知识,发散思维
函数在数学教学中占据的比例非常大,与各个知识点之间都有着潜在的关联性[3]。在高中数学新课程标准中提到:在教学中,要培养学生良好的数学思维品质,整合所学知识,使其能够灵活运用知识解决数学问题。为此,在教学的时候,为渗透多元化解题教学法,可以关联多个知识点,从多方面学习内容入手,发散思维,在多元解题中,促进对知识的灵活应用,从而提高函数问题解决能力。
例如,在解析函数最值问题时:
求函数y=3x-1 8-2x的最大值。
【解题分析】在运用多元化解题的时候,首先,可以利用线性规划的知识进行引导,将此函数看作目标函数,进行求解,然后根据目标函数的形式,将原函数进行转化,找到可行域,找到其满足的关系,进行求解分析。其次,可以利用平面向量有关知识,将函数问题看做形似两个平面向量的坐标,找到不等关系,利用平面向量数量积的定义进行求解,最后,从代数知识进行分析。通过多个知识领域的解题分析,创新解题思路,提高函数问题解题质量,如:
解法一:
将函数y=3x-1 8-2x看作目标函数,根据目标函数形如z=ax by,将原函数进行转化,如:u=x-1,v=4-x,得到:y=3u 2v
然后找到其可行域,通过寻找u和v满足的关系形成的区域进行求解,在此过程中,可以回到原题中,得到定义域为:
x-1≥0
8-2x≥0 → x∈[1,4]
根据u,v是x的函数,得到u=x-1∈[0,3],v=4-x∈[0,3],通过观察函数可以得到可行为:
0≤u≤30≤v≤3u2 v2=3
随后将y=3u 2v转化为u=-23V y3,求解y的最大值,也就是求函数u的最大值,随后作目标函数与圆的函数图像,发现在第一现象相切的时候取得最大值,
由d=︱-y︱9 2=y11=3,y=33.
解法二:
函数y=3x-1 8-2x的定义域为[1,4]
令a=x 13,b=8-2x2
则:y=9a 2b
可知:9个a与2个b的平均数n=y11,
得到方程s2=9a2 2b211-(y11)2=311-(y11)2≥0
得:y2≤33
当且仅当a=b=y11,即x=3811时y最大,为33。
解法三:
将函数y=3x-1 8-2x先化简得到:y=3x-1 24-x
從平面向量角度出发,令a=(3,2),b=(x-1,4-x)
则y=a·b,求y的最大值,可以先得到y=3x-1 24-x≤c(c为常数),然后通过寻找不等关系,根据平面向量数量积的定义:
a·b=︱a︱×︱b︱×cos〈a,b〉,由cos〈a,b〉∈(-1,1)得到不等关系:
y=a·b=︱a︱×︱b︱×cos〈a,b〉≤︱a︱×︱b︱
当且仅当两向量同向时取得等号,根据平面向量模的计算公式,得到y的最大值为33。 设计分析:通过多个知识领域的深入探究,在多角度解题分析,多视角、多层面解题探索中,引导其灵活运用所学知识和数学方法进行解题,在多个知识探索学习的过程中,开阔学生视野,提高对函数问题的认识。以此来促进高效教学,提高学生的数学函数解题能力。
2.创设多个方法,开放思维
在高中数学教学中,提高解题能力,让学生掌握数学思想和数学方法是关键。对于函数解题教学也不例外,为培养学生开放思维,加深对函数知识的掌握和理解,提高问题解决能力,可以创设多个方法为辅助,融入数学思想,深入数学本质,在多方法探究中,使其能够创造性地进行问题分析、探索。
例如,在解决这一函数问题:
已知
f(x)=-x2 2x,x≤0ln(x 1),x
关键词:高中数学;函数问题;多元化思维;解题思路
中图分类号:G623.6文献标识码:A文章编号:1992-7711(2021)06-074
解决数学问题,其实就是解决数量问题的一个过程,旨在通过探究题目中有关数量关系和数量结构,探寻最佳解题思路[1]。但是,若是将解题思路禁锢于一个固定的模式,思维便会非常被动,导致学生无法对所给出的信息进行判断和分析,从而出现解题失误的现象。为此,为提高函数问题解决能力,本文将以多元化解题教学为辅助,通过培养发散思维、创新思维、开放思维等,提高函数课堂教学质量,培养学生良好的数学思维品质。
一、高中函数多元化解题思路的意义
数学与我们日常生活有着紧密的关联,在高中新课程标准中提到:在教学的时候,要创造性、灵活性地进行教学引导,培养学生数学思维能力,提升数学素养[2]。而函数作为数学学习的重点、难点,函数问题解题思路的多元化实施,既可以培养学生的创新创造能力,又可以发散思维,提高解题效率。同时,在高中函数问题多元化解题教学中,教师可以引导学生从多个角度、多个层面进行问题分析,既可以提高逻辑能力,又可以提升数学素养,为培养学生数学学习自信心打下坚实的基础。由此可见,其运用的意义。
二、高中函数多元解题思路的原则
1.主体性原则
对于教育教学而言,学生是课堂教学的主体,不论是教学内容的设计,还是教学方法的运用,其根本目的是促进学生发展,培养数学思维能力。为此,在高中函数多元化解题教学中,为提高学生的问题解决能力,在教学的时候,要遵从主体性的原则,根据学生的思维发展特点,深入数学本质,利用多个方法进行问题引导,在多方法,多思路解题分析的过程中,加深对函数知识的理解和掌握,从而提高函数课堂教学质量。
2.关联性原则
函数是数学学习的重要组成部分,对于高考而言,在解析函数问题的时候,经常会考察多个知识点,是基于知识整合进行的问题设计。这就要求,在解析函数问题的时候,要遵从其各个知识点之间关联性的原则,从多个知识层面、多个角度进行分析探索,在关联引导的过程中,促进对知识的灵活应用,通过多元化解题教学,提高函数问题解决能力,帮助学生构建完整的知识体系。
三、高中函数多元化解题思路的路径
1.关联多个知识,发散思维
函数在数学教学中占据的比例非常大,与各个知识点之间都有着潜在的关联性[3]。在高中数学新课程标准中提到:在教学中,要培养学生良好的数学思维品质,整合所学知识,使其能够灵活运用知识解决数学问题。为此,在教学的时候,为渗透多元化解题教学法,可以关联多个知识点,从多方面学习内容入手,发散思维,在多元解题中,促进对知识的灵活应用,从而提高函数问题解决能力。
例如,在解析函数最值问题时:
求函数y=3x-1 8-2x的最大值。
【解题分析】在运用多元化解题的时候,首先,可以利用线性规划的知识进行引导,将此函数看作目标函数,进行求解,然后根据目标函数的形式,将原函数进行转化,找到可行域,找到其满足的关系,进行求解分析。其次,可以利用平面向量有关知识,将函数问题看做形似两个平面向量的坐标,找到不等关系,利用平面向量数量积的定义进行求解,最后,从代数知识进行分析。通过多个知识领域的解题分析,创新解题思路,提高函数问题解题质量,如:
解法一:
将函数y=3x-1 8-2x看作目标函数,根据目标函数形如z=ax by,将原函数进行转化,如:u=x-1,v=4-x,得到:y=3u 2v
然后找到其可行域,通过寻找u和v满足的关系形成的区域进行求解,在此过程中,可以回到原题中,得到定义域为:
x-1≥0
8-2x≥0 → x∈[1,4]
根据u,v是x的函数,得到u=x-1∈[0,3],v=4-x∈[0,3],通过观察函数可以得到可行为:
0≤u≤30≤v≤3u2 v2=3
随后将y=3u 2v转化为u=-23V y3,求解y的最大值,也就是求函数u的最大值,随后作目标函数与圆的函数图像,发现在第一现象相切的时候取得最大值,
由d=︱-y︱9 2=y11=3,y=33.
解法二:
函数y=3x-1 8-2x的定义域为[1,4]
令a=x 13,b=8-2x2
则:y=9a 2b
可知:9个a与2个b的平均数n=y11,
得到方程s2=9a2 2b211-(y11)2=311-(y11)2≥0
得:y2≤33
当且仅当a=b=y11,即x=3811时y最大,为33。
解法三:
将函数y=3x-1 8-2x先化简得到:y=3x-1 24-x
從平面向量角度出发,令a=(3,2),b=(x-1,4-x)
则y=a·b,求y的最大值,可以先得到y=3x-1 24-x≤c(c为常数),然后通过寻找不等关系,根据平面向量数量积的定义:
a·b=︱a︱×︱b︱×cos〈a,b〉,由cos〈a,b〉∈(-1,1)得到不等关系:
y=a·b=︱a︱×︱b︱×cos〈a,b〉≤︱a︱×︱b︱
当且仅当两向量同向时取得等号,根据平面向量模的计算公式,得到y的最大值为33。 设计分析:通过多个知识领域的深入探究,在多角度解题分析,多视角、多层面解题探索中,引导其灵活运用所学知识和数学方法进行解题,在多个知识探索学习的过程中,开阔学生视野,提高对函数问题的认识。以此来促进高效教学,提高学生的数学函数解题能力。
2.创设多个方法,开放思维
在高中数学教学中,提高解题能力,让学生掌握数学思想和数学方法是关键。对于函数解题教学也不例外,为培养学生开放思维,加深对函数知识的掌握和理解,提高问题解决能力,可以创设多个方法为辅助,融入数学思想,深入数学本质,在多方法探究中,使其能够创造性地进行问题分析、探索。
例如,在解决这一函数问题:
已知
f(x)=-x2 2x,x≤0ln(x 1),x