浅谈数学解题能力的培养

时间:2022-09-30 01:21:12

浅谈数学解题能力的培养

解题是学生学习数学、掌握数学基础知识和基本技能的必要途径,也是检验学生掌握知识、运用知识的一种主要形式。如何有效地提高学生数学解题能力,是每个数学老师所不可回避的问题。下面就该问题谈谈我的一些观点。

一、要重视审题在解题中的重要作用,培养学生的审题能力。

审题是解题过程的首要步骤。审题能力如何,直接影响到解题的成败。审题就是要弄清题目的条件和结论,对一些简单的题目,弄清题意并不困难。然而对于某些综合性或灵活性较强的题目,审题的要求就比较高了,这类题目的特点是条件复杂、较隐蔽、较不直接,因而我们需要对条件进行认真分析,进行更深的挖掘。而对于结论,有些需要通过分析而转换成其他各种等价表达形式,因而提高学生的审题能力主要是培养学生分析隐蔽条件的能力,培养学生转化已知和未知的能力。如:已知方程x2- x=k在区间(-1,1)内没有实数根,求k的取值范围。本题可直接进行分类讨论求k的取值范围,如果我们对条件更深入分析后可发现,题目中的k也可看成是x的函数,则本题的解决方法可避开分类讨论而直接先求二次函数k=x2- x在x∈(-1,1)内的值域,而原题k的取值范围即为所求值域的补集。再如:已知方程:(SinB-SinC)x2+(SinC-SinA)x+(SinA-SinB)=0有两个相等的实根,A、B、C为ABC的三个内角,求证:ABC的三边成等差数列。由题中条件,很自然想到判别式,再利用正弦定理把角化为边,最后化简式子的证明方法。如果在审题时更深入去分析、挖掘条件,可发现方程中各项系数之和为零。因而方程两相等实根为1,所以由韦达定理可得 =2, 再由正弦定理可得 =2,即a+c=2b,从而证得ABC三边a、b、c成等差数列。由以上两个例子可见,审题时把条件和结论分析得透彻是发现解法的前提,是提高解题灵活性的先决条件。因而,提高学生的审题能力就必须要强调审题的重要性,并且有意识地培养学生认真审题的习惯。

二、培养学生的数学思维能力,是提高数学解题能力的根本保证。

在平时的教学中,我们一方面要注重基本知识的教学,另一方面要注意学生能力的培养、思维的训练,因为任何一个教师都不可能把所有的题型讲完,也不可能把所有的解法都讲到位。因而,在教学中应激发学生的思维,积极引导学生从不同角度去思考、分析问题,充分挖掘学生的潜能,从而进一步提高学生分析解决问题的能力。

例如:求证方程(x-a)(x-a-b)=1有两个实数根,并且其中一个根大于a,另一根小于a。

依题意本题可直接证明如下:

将方程化为一般形式:

x2-(2a+b)x+a(a+b)-1=0

=(2a+b)2-4[a(a+b)-1]=b2+4>0

方程有两个实数根

设方程两根分别为x1和x2,则

x1= =a+ >a

x2= =a-

在教学中,我们还可以通过引导学生深入分析题意,从而得到两根一个根大于a,另一个根小于a,即等价于两个根与a的差为异号,因而第二部分可如下证明:

设方程两根分别为x1和x2,由韦达定理可得:

x1+x2=2a+b, x1x2=a(a+b)-1

(x1-a)(x2-a)= x1x2-a(x1+x2)+a2

= a(a+b)-1-a(2a+b)+ a2

= -1

x1-a与x2-a异号

因而得到两根一个根大于a,另一个根小于a。

如果对第二种证明方法再深入分析,则我们还可以先进行简单换元再证明具体如下:

设y=x-a,则原方程可化为:

y(y-b)=1

即y2-by-1=0

b2+4>0,方程有两个实数根y1和y2

y1和y2=-1

因而可得原方程有两个实根,其中一个根大于a。另一个根小于a。若能结合二次函数图像分析,则还可证明如下:

设f(x)=(x-a)(x-a-b)-1,其图像是开口向上的抛物线,由于f(a)=-1

在教学中,经常有意识地引导学生从各个方面积极地深入分析思考,可有效提高学生的思维能力和解题能力。

三、重视培养学生的解题后的反思习惯,是提高数学解题能力的有效途径。

反思是对自己认识过程的再认识,培养学生的反思意识,不仅是正确迅速解决问题的需要和保证,而且是优化思维,提高认知能力的有效途径。

引导学生进行反思,不仅是简单的回顾或检验,而且应引导学生根据问题的结构特点,通过对解题思路,解题方法以及题目类型更进一步的思考,从而进一步揭示解决数学问题的思维过程,开发学生的解题智慧,掌握解题规律,从而达到举一反三,解类旁通的目的。

1、引导学生对解题方法、解题思路进行总结。

如:已知a、b、c、d都是实数,且a2+b2=1,c2+d2=1,求证ac+bd≤1

证法一:2ac≤a2+c2,2bd≤b2+d2

2(ac+bd)≤a2+c2+b2+d2=2

ac+bd≤1

证法二:根据条件可设a=sinα,b=cosα,c=cosβ,d=sinβ,

于是ac+bd=sinαcosβ+cosαsinβ=sin(α+β)≤1

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