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(不错)浅谈如何在数学教学中运用整体思维解决问题

 shawnsun007 2020-10-24

摘 要:整体思维活跃在中学数学的各个知识点中,作为中学数学思维的一个重要分支,整体思维有着不可替代的地位。本文就整体思维在中学数学中的一系列表现,如:整体代入、整体联想、整体改造、局部整体、整体构造、整体补形等。突出在中学数学学习中整体思维的重要性,并对其进行了简单的探討。

关键词:整体思维;中学数学;表现

在整个中学数学的学习中,学生会接触到很多的数学思维,而整体思维就是其中的一种。通过整体思维的学习,学生不仅可以发现数学解题方法的奥妙,也可以发现数学的简洁美;在日常生活中,整体思维的学习也让学生学会从整体,从全局着手处理问题,不能只看到问题的局部。因此,研究整体思维在中学数学中的应用,显得极其重要。

整体思维的定义

整体思维在辩证法中,又叫作系统思维,它认为事物是由各个局部按照一定的秩序组织起来的整体,在解决问题时人们应该持有整体或者全面的观点,不能以偏概全。

整体思维的主要表现形式有:整体代入、整体联想、整体构造、整体构形、整体替换等等。

一、 整体代入

整体代入是指:在解决问题时,将题目中的已知条件或者一些式子的组合看作一个“整体”,并把这个“整体”直接代入其他式子,从而方便解题,避免运算的繁琐和困难。

例1:若3a2-a-1=0,则7+2a-6a2=

分析:仔细观察两个等式,若要从已知条件求出a的值,虽然可以,但会有点烦,而细心的同学可以发现,如果把3a2-a看作一个整体,再乘-2,就可以得到-6a2+2a=-2,再整体代入所求式子就可以得出答案。如果在解题时能善于从全题考虑,发现其中的联系运用整体思维就能大大地节约时间。

二、 整体联想

整体联想是指,在解题时寻求不同知识体系的内在联系,从分析问题的整体结构出发,充分挖掘题目中的隐藏条件,从而使问题的解决变得简单。

例2:已知a,b为两个不相等的实数,2a2=5-2a,2b2=5-2b,求ba2+ab2

分析:依据常规,学生习惯于先求出a,b,但如果这样解一个方程组,我们就需要分成四种情况去讨论,运算会非常得繁琐,而且容易出错。但如果我们能以整体的思维,整体联想,从已知条件,我们可以发现a与b是方程2x2+2x-5=0的两个不相等的根,由此我们可以整体联想到韦达定理根与系数的关系,再看我们所要求的式子本身的特点,即ba2+ab2可以改写为:b3+a3(ab)2=(a+b)3-3ab(a+b)(ab)2,这样我们就只需求出a+b与ab,从而所求问题可以迎刃而解。

三、 整体构造

整体构造是指:在解决问题时,对题目中的某个式子进行整体构造或者改造得到另一个式子,然后通过构造后的式子去解决问题。

例3:已知:tanα-β2=12,tanβ-α2=-13。求tan(α+β)。

分析:已知条件给了我们关于α,β,α2,β2的关系式,可结论要我们求的却是:(α+β),所以我们要从整体考虑,用构造的方法来求解。把已知和未知相联系,从而求解。

整体构造在高中数学中可以说是经常用到,如果能很好的掌握这种方法,并且熟练运用到实际练习中,可以大大拓宽学生的思维,提高学生的解题能力。

四、 整体构形

整体构形是指:在解决问题时,我们从代数的角度无法求解,可以整体思考,通过构造图形,进而解决所求问题。

例4:已知在三棱锥P-ABC中,PA=BC=234,PB=AC=10,PC=AB=241,则三棱锥P-ABC的体积为多少?分析:若按常规方法利用体积公式求解,三棱锥的底面积可用公式求出,但顶点到底面的高在这道题目中无法作出,也就没有办法求出解。但此题如果能换个角度来思考,从整体入手,注意到条件中三棱锥的有三对边两两相等,可以进行整体补形,想象若把它放在一个特定的长方体中,那么这个问题就不难解决。

五、 整体替换

整体替换是指:在解决数学问题时,我们可以将题目中某个式子或者部分,用其他形式来表示,替换掉原来的式子,从而让题目看起来简单明了。

例5:求:y=1+sinx+cosx+sinxcosx的值域。

分析:此题如果直接去看这个式子,因为没有给出定义域,没有范围,会不知道怎么去求解。但如果我们能把原式中的式子看作一个整体,即:令sinx+cosx=t,t∈(-2,2),把后一个式子sinx·cosx也用t替换表示。那就可以求出所要求的解析式值域了。

解:令sinx+cosx=t,t∈(-2,2),则:sinx·cosx=t2-12。

∴y=1+t+t2-12=t22+t+12=12(t+1)2。又∵t∈(-2,2),∴ymin=0,ymax=32+2,∴y的值域为:0,32+2。

这种方法在高一函数中运用较多,运用替代换原的方法可以把看上去比较繁琐的问题变得简单化,从而可以整体思考解决问题。

在中学数学的学习中,必须加强对学生整体思维的培养,这样不仅可以帮助学生解决数学题目,更能够培养学生在生活中,树立整体的思维,用全面的、辩证的眼光去看待和解决问题。因此,加强整体思维的培养,在中学数学教学中是极其重要的。

参考文献:

[1]李侠.寓整体思维于高中数学教学中[J].数学教学通讯:教师阅读,2010(6):25-26.

[2]周学祁.整体方法(中学数学思维方法丛书)[M].河南:大象出版社,1999:17-29.

[3]薛玉皎.中学数学整体思想的应用及解题策略分析[J].中学课程辅导:教学研究,2010(17):6-7.

作者简介:

陆超群,江苏省苏州市,平望中学。

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