数学的化归思想
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数学化归思想在中学数学中的应用案例数学思想方法反映着数学观念、原理及规律的联系和本质,是培养学生学习能力的桥梁。
在数学中,我们通常采用化归思想方法,提高学生分析问题和解决问题的能力。
化归思想,是解决数学问题的一种重要思想,它贯穿于整个数学。
对初中学生来说,能熟练、灵活运用这一方法,可减轻不少负担,更会因此而爱上数学。
因此,化归思想为提升学生解决问题的能力,培养学生的数学素养发挥着重要的作用。
一、化归思想的特性(一)设计化归目标,确保化归实效化归作为一种思想方法,包含了化归的目标以及化归的方法和途径三个要素。
因此,化归思想方法的实施应有明确的对象,要设计好目标,选择好方法。
而设计目标是问题的关键。
设计化归目标时,要把要解决的问题化归为规律问题,同时还要考虑到化归目标的设计与化归方法的可行性、有效性。
(二)力求等价性,确保逻辑正确化归包括等价化归和非等价化归。
中学数学中的化归多为等价化归,等价化归要求转化过程中的前因后果既是充分的,又是必要的,以保证转化后的结果为原题的结果。
(三)注重多样性,研究转化方案在转化过程中,同一转化目标的达到,往往可能采取多种转化途径和方法。
因此研究设计合理、简单便捷的转化途径是十分必要的,必须避免什么问题都生搬硬套的方法,以免造成繁难不堪。
二、化归思想在数学教学中的应用案例(一)把新问题转化为旧问题把新的问题转化为熟悉的问题,运用学生熟悉的知识、经验和问题来解决。
同样,能将待解决的新问题化归为一个比较熟悉的问题,就可以将已知的知识和经验用于面临的新问题,以此激发学生的学习兴趣,活跃学生的思维,那么就更有利于问题的解决。
例如,教材中解二元一次方程是通过降次化归成一元一次方程;解二元一次方程组或三元一次方程组是通过消元化归成一元一次方程或二元一次方程组;解分式方程是化归成整式方程;异分母分数的加减法,通过通分转化成同分母分数的加减法;多边形的内角和问题转化为三角形的内角和来解决;梯形的中位线问题转化为三角形的中位线来解决。
浅谈化归思想数学思想方法是数学的灵魂所在,而化归思想不仅是一种重要数学思想,也是一种最基本的思维策略,更是一种非常有效的数学思维方式和解题方法。
一、什么是化归从字面上来看,化归,可以理解为转化和归结。
数学方法论中提到的“化归”,是指把需要解决的问题,运用一些手段方法先把它转化(或再转化)然后归结到已经能解决(或容易解决)的问题中去,采用迂回的方式以先求转化后的问题答案再反过来,求未解决的问题,最终得到原问题答案的一种方法。
数学中的化归形成,还与数学本身的根源有关即公理化方法。
数学总是用已有的概念去定义新出现的概念,并且以此为据去处理解决各种新出现的未解决问题或者说把未知转化归结为已知,这就是化归思想。
化归有三个最基本的要素:化归对象(把什么进行转化),化归目标(化归对象转化成什么形式),化归途径(用什么方法进行转化)。
二、化归原则一般情况下,化归的时应遵循以下几个原则:1.熟悉化原则(也叫一般化原则),把我们所遇到的“陌生”问题转化成相对熟悉的问题以便于解答。
2.简单化原则,把复杂的问题转化为简单且容易解答的问题。
这里的简单与复杂是相对而言,简单也可以是解决问题的方案或处理方式简单。
3.直观化原则,把抽象的或内部关系模糊不清的问题转化为比较直观具体的问题。
有利于理清并把握问题涉及的各对象间的相互关系。
4.和谐化原则,指的是在对未知问题进行转化时应注意问题内部的和谐统一,便于制定解决问题的程序和选择处理方法。
5.寻找对立面原则,是指在解决问题时,如果从正面无法处理或很难处理,此时可以解决问题的反面从中找到处理原问题的灵感和方法。
化归的过程中这几个基本原则是相互联系、相互渗透和相互补充的,在解决实际性问题的过程中,常常需要把它们结合起来使用,这样可以让化归过程更加快速和简洁,会收到更好的效果。
三、化归方法进行化归时,选择适当的方法可以使转化处理问题更快捷。
化归有五种基本方法:分割法与组合法、一般化与特殊化法、恒等变形法、RMI方法和基本模型法。
化归思想方法在数学教学中的应用一、化归的基本内涵(一)化归思想方法概述所谓化归,就是在研究和解决有关数学问题时。
采用某种手段将问题转换。
进而达到解决问题的一种数学思想方法。
化归是一种分析问题、解决问题的基本思想方法。
在数学中通常的做法是:将一个非基本的问题通过分解、变形、代换或平移、旋转、伸缩等多种方式,化归成一个熟悉的基本问题,从而求出解答。
总之,化归的原则是以已知的、简单的、具体的、特殊的、基本的知识为基础,将未知的化为已知的;复杂的化为简单的;抽象的化为具体的;一般的化为特殊的;非基本的化为基本的,从而得出正确的解答。
(二)化归的核心思想和本质化归的核心思想和本质:对需要解决的问题进行适当的变形。
1. 对已知成分进行变形――条件变形2. 对未知成分进行变形――结论变形3. 对整个问题进行变形(三)化归的方法化归的主要特点是灵活性。
一个数学问题,我们可以视其为一个数学系统和数学结构,其各要素之间的相互依存和相互联系的形式是可变的,且其形变也并非唯一,而是多样的。
我们需要依靠问题所提供的信息,利用动态的思维去寻找有利于问题解决的途径并运用恰当的方法。
化归的方法主要包括:分割法、映射法、求变法。
二、数学教学中应用化归思想方法的必要性化归是一种重要的数学思想方法,从广义上来讲,数学题的求解都是应用已知条件,对问题进行一连串恰当的化归,进而达到解决问题的一个探索过程。
从宏观上看,化归的思想方法是数学问题解决中形成数学构想的方法论依据。
从微观上看,数学问题的解决过程就是不断地发现问题、分析问题,直至化归为一类已经能解决或比较容易解决的问题的过程。
在平时的数学教学中,教师如果经常地进行化归思想方法的教学,针对不同的问题,进行缜密的思考,及时总结各种“化归”方法。
学生的解题能力及灵活性就会逐步得到提高,这对培养学生的数学素养是十分重要的。
学生有了化归思想,就能从更深的层次揭示知识的内部联系,提高分析问题和解决问题的能力,这将有利于创新精神的培养。
数学教学过程中的化归思想化归思想是数学教学中非常重要的一个思维方式和方法。
它可以帮助学生理清数学问题,找到解决问题的途径,提高数学问题的解决能力。
本文将从化归思想的概念、重要性和在数学教学中的应用三个方面来详细介绍。
一、化归思想的概念化归思想是指将一个复杂的或者抽象的问题化为一个相对简单的或者具体的问题,从而更容易解决或者理解。
它是数学思维方式中一个非常重要的组成部分。
化归思想的本质是通过变换问题的表达形式,将一个问题转化为一个更容易处理的形式。
数学问题就好像一道迷宫中的难题,化归思想就是寻找到迷宫的出口的关键。
化归思想主要包括两个方面:一是问题的具体化;二是问题的简化。
问题的具体化是指将抽象的问题具体化,从而更容易理解和解决。
问题的简化是指将复杂的问题简化成相对容易处理的问题,从而更容易找到解决的途径。
二、化归思想在数学教学中的重要性化归思想在数学教学中具有非常重要的意义。
化归思想可以帮助学生理清数学问题。
很多数学问题都是非常复杂和抽象的,如果没有经过化归思想的处理,很难直接解决。
通过化归思想,可以将复杂的问题分解成若干个相对简单的问题,从而更容易理清问题的思路。
化归思想可以帮助学生找到解决问题的途径。
在很多情况下,学生面对一个复杂的数学问题可能会感到无从下手,不知道如何解决。
通过化归思想的处理,可以将问题转化为一个相对容易处理的形式,从而更容易找到解决问题的途径。
化归思想可以提高学生的数学问题的解决能力。
通过化归思想的训练,学生可以逐渐培养起理清问题思路和找到解决途径的能力,从而提高数学问题的解决能力和应用能力。
1. 化归思想在代数方程的解题中的应用代数方程是数学教学中一个非常重要的内容,也是学生们比较困惑的内容。
在代数方程的解题中,化归思想可以帮助学生理清方程的结构,找到解决方程的途径。
例如在一元二次方程的解题中,可以通过配方法将一元二次方程化为完全平方式或者因式分解的形式,从而更容易求解方程。
“化归”思想在小学数学教学中的运用一、“化归”思想的内涵“化归”思想,是世界数学家们都十分重视的一种数学思想方法,从字面意思上讲,“化归”理解为“转化”和“归结”两种含义,即不是直接寻找问题的答案,而是寻找一些熟悉的结果,设法将面临的问题转化为某一规范的问题,以便运用已知的理论、方法和技术使问题得到解决。
而渗透化归思想的核心,是以可变的观点对所要解决的问题进行变形,就是在解决数学问题时,不是对问题进行直接进攻,而是采取迂回的战术,通过变形把要解决的问题,化归为某个已经解决的问题。
从而求得原问题的解决。
化归思想不同于一般所讲的“转化”或“变换”。
它的基本形式有:化未知为已知,化难为易,化繁为简,化曲为直。
匈牙利著名数学家罗莎·彼得在他的名著《无穷的玩艺》中,通过一个十分生动而有趣的笑话,来说明数学家是如何用化归的思想方法来解题的。
有人提出了这样一个问题:“假设在你面前有煤气灶,水龙头、水壶和火柴,你想烧开水,应当怎样去做?”对此,某人回答说:“在壶中灌上水,点燃煤气,再把壶放在煤气灶上。
”提问者肯定了这一回答,但是,他又追问道:“如果其他的条件都没有变化,只是水壶中已经有了足够的水,那么你又应该怎样去做?”这时被提问者一定会大声而有把握地回答说:“点燃煤气,再把水壶放上去。
”但是更完善的回答应该是这样的:“只有物理学家才会按照刚才所说的办法去做,而数学家却会回答:‘只须把水壶中的水倒掉,问题就化归为前面所说的问题了’”。
“把水倒掉”,这就是化归,这就是数学家常用的方法。
翻开数学发展的史册,这样的例子不胜枚举,著名的哥尼斯堡七桥问题便是一个精彩的例证。
二、“化归”思想在小学数学教学中的渗透1、数与代数----在简单计算中体验“化归”例1:计算48×53+47×48机械地应用乘法分配律公式进行计算,学生不容易真正理解。
将48这一数化归成物,即看到了相同的数48,想起了红富士苹果,以物红富士苹果代替数4 8,相同的数48是化归的对象,红富士苹果是实施化归的途径,于是48×53+47×48就转化成求53个苹果与47个苹果之和的问题是化归的目标。
化归思想
化归思想
化归不仅是一种重要的解题思想,也是一种最基本的思维策略,更是一种有效的数学思维方式。
所谓的化归思想方法,就是在研究和解决有关数学问题时采用某种手段将问题通过变换使之转化,进而达到解决的一种方法。
一般总是将复杂问题通过变换转化为简单问题;将难解的问题通过变换转化为容易求解的问题;将未解决的问题通过变换转化为已解决的问题。
总之,化归在数学解题中几乎无处不在,化归的基本功能是:生疏化成熟悉,复杂化成简单,抽象化成直观,含糊化成明朗。
说到底,化归的实质就是以运动变化发展的观点,以及事物之间相互联系,相互制约的观点看待问题,善于对所要解决的问题进行变换转化,使问题得以解决。
实现这种转化的方法有:待定系数法,配方法,整体代入法以及化动为静,由抽象到具体等转化思想。
这也是辩证唯物主义的基本观点。
例1 鸡兔同笼:笼中有头50,有足140,问鸡、兔各有几只?
分析化归的实质是不断变更问题,这里可以先对已知成分进行变形。
每只鸡有2只脚,每只兔有4只脚,这是问题中不言而喻的已知成分。
现在对问题中的已知成分进行变形:“一声令下”,要求每只鸡悬起一只脚(呈金鸡独立状),又要求每只兔悬起两只前脚(呈玉兔拜月状)。
那么,笼中仍有头50,而脚只剩下70只了,并且,这时鸡的头数与足数相等,而兔的足数与兔的头数不等;有一头兔,就多出一只脚,现在有头50,有足70,这就说明有兔20只,有鸡30只。
化归思想1. 化归思想的概念。
人们在面对数学问题,如果直接应用已有知识不能或不易解决该问题时,往往将需要解决的问题不断转化形式,把它归结为能够解决或比较容易解决的问题,最终使原问题得到解决,把这种思想方法称为化归(转化)思想。
从小学到中学,数学知识呈现一个由易到难、从简到繁的过程;然而,人们在学习数学、理解和掌握数学的过程中,却经常通过把陌生的知识转化为熟悉的知识、把繁难的知识转化为简单的知识,从而逐步学会解决各种复杂的数学问题。
因此,化归既是一般化的数学思想方法,具有普遍的意义;同时,化归思想也是攻克各种复杂问题的法宝之一,具有重要的意义和作用。
2. 化归所遵循的原则。
化归思想的实质就是在已有的简单的、具体的、基本的知识的基础上,把未知化为已知、把复杂化为简单、把一般化为特殊、把抽象化为具体、把非常规化为常规,从而解决各种问题。
因此,应用化归思想时要遵循以下几个基本原则:(1)数学化原则,即把生活中的问题转化为数学问题,建立数学模型,从而应用数学知识找到解决问题的方法。
数学来源于生活,应用于生活。
学习数学的目的之一就是要利用数学知识解决生活中的各种问题,课程标准特别强调的目标之一就是培养实践能力。
因此,数学化原则是一般化的普遍的原则之一。
(2)熟悉化原则,即把陌生的问题转化为熟悉的问题。
人们学习数学的过程,就是一个不断面对新知识的过程;解决疑难问题的过程,也是一个面对陌生问题的过程。
从某种程度上说,这种转化过程对学生来说既是一个探索的过程,又是一个创新的过程;与课程标准提倡培养学生的探索能力和创新精神是一致的。
因此,学会把陌生的问题转化为熟悉的问题,是一个比较重要的原则。
(3)简单化原则,即把复杂的问题转化为简单的问题。
对解决问题者而言,复杂的问题未必都不会解决,但解决的过程可能比较复杂。
因此,把复杂的问题转化为简单的问题,寻求一些技巧和捷径,也不失为一种上策。
(4)直观化原则,即把抽象的问题转化为具体的问题。
高中数学的化归思想摘要:化归的思想方法是中学数学中的重要思想方法之一,也是高考数学中重点考查的思想方法。
关键词:高中数学化归思想化归的思想方法是中学数学中的重要思想方法之一,也是高考数学中重点考查的思想方法。
化归思想就是将复杂或陌生、新颖的数学问题、数学信息和数学情景转化为简单或已知的数学知识和成熟的经验方法,从而解决问题的策略。
笔者结合自己多年的教学经验浅谈以下几点看法,供大家参考:一、对化归思想的认识化归思想是数学中常用的一种重要数学思想,其本质就是转化,曾被笛卡儿誉为“万能方法”。
他在《指导思维的法则》一书中指出:第一,将任何种类的问题转化为数学问题;其次,将任何种类的数学问题转化为代数问题;第三,将任何代数问题转化为方程式的求解。
那么,到底什么是化归思想呢?它怎么有如此大的“本事”呢?所谓化归思想,一般是指人们将待解决或难以解决的问题通过某种转化过程,归结到一类已经解决或比较容易解决的问题中去,最终求得原问题的解答的一种手段和方法。
应用化归思想时要遵循三个基本原则:熟悉化原则,即将陌生的问题转化为熟悉的问题;简单化原则,即将复杂的问题转化为简单的问题;直观化原则,即将抽象问题转化为具体问题。
数学的化归思想包涵化归的对象、目标和方法三要素。
其中化归方法是实现化归的关键。
化归思想方法的实质是转化矛盾的思想方法,其遵循“运动——转化——解决”的基本思想。
这种思想方法可分为①多维化归方法,如:换元法、恒等变换法、反证法、构造法、待定系数法、数学归纳法;②二维化归法,如解析法、三角代换法、向量法;③单维化归法,如:复数法、代入法、加减法、判别式法、曲线系数法、坐标变换法。
化归思想的实质是通过事物内部的联系将将待处理问题规范化、模式化,从而得到解决。
转化有等价转化与非等价转化。
等价转化要求转化过程中前因后果是充分必要的,才保证转化后的结果仍为原问题的结果。
非等价转化其过程是充分或必要的,要对结论进行必要的修正(如无理方程化有理方程要求验根),它能给人带来思维的闪光点,找到解决问题的突破口。
浅谈化归思想在中学数学中的应用1、化归思想的概念与作用1.1化归思想的概念化归思想是中学数学中最基本、最重要的解题思想和思维策略之一。
所谓化归就是把那些待解决的问题,通过某种手段将之转化为已经解决或比较容易解决的问题,最终求得原问题的解答的一种方法。
实际解题的过程,就是转化的过程。
中学数学中的转化方法有很多,比如将复杂的问题转化为简单的问题,未知问题转化为已知问题,空间问题转化为平面问题,高次问题转化为低次问题,多元问题转化为一元问题等,它们都是化归思想的具体体现。
在化归的过程中需要确定化归的对象,就是待解决问题;化归的目标,就是能解决的问题;化归的途径,就是采用什么手段化归;只有确定了这些我们才能实现问题的有效转化和顺利的解决问题。
1.2化归思想的在中学数学中的基本功能及实质数学的发展就是不断的提出问题,分析问题,解决问题。
而化归思想在分析问题和解决问题时起到重要的作用。
在中学数学学习中应用化归思想解决问题的例子很多。
例如,在代数中解方程的一般思想是多元向一元、高次向低次的化归,分式方程向整式方程的化归,无理方程向有理方程的化归等。
在解决这些数学问题的过程中,要善于通过观察、分析、联想、类比的等思想方法去研究对象的来龙去脉和内部结构与联系,在复杂的数学环境中找到规律,实现化未知为已知,化复杂为简单,从而解答待解问题。
由此可见,化归思想几乎已经渗透到了中学数学的每个角落,是中学数学中的一种最重要、最基本的解题和思维方法。
在以上的这些化归的过程中,我们都是用运动发展的观点透过题目问题,看清楚题目问题的本质,使之与我们所熟悉的、掌握的知识联系起来,从而把问题化归为我们能解答的问题。
例如,解方程的根,这道题目是一元四次方程,这是我们所不熟悉的题目,我们最最熟悉的是一元二次方程。
可是我们可以把写成,然后用代入方程,得到这样的一个方程,这是一个一元二次方程,我们能很快的算出结果,从而解答出一元四次方程的根。