焦永安
摘 要:初中數(shù)學(xué)課程內(nèi)容是數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)思想方法組成的有機整體。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“初中數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識主要是代數(shù)、幾何中的性質(zhì)概念、法則公式、公理定理以及由其深層次內(nèi)容所反映出來的數(shù)學(xué)思想方法,數(shù)形結(jié)合、分類討論和化歸等數(shù)學(xué)思想方法蘊涵在數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)過程中。在教學(xué)過程中,強化數(shù)學(xué)思想方法的滲透,應(yīng)成為數(shù)學(xué)教師的自覺行為,也是數(shù)學(xué)課程改革的導(dǎo)向之一。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)教學(xué);數(shù)形結(jié)合;分類討論;化歸思想
一、數(shù)形結(jié)合入堂奧
華羅庚曾說過:“數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬事非?!笨梢?,數(shù)形結(jié)合可以使復(fù)雜問題簡單化,抽象問題具體化,從而起到優(yōu)化解題途徑的目的。人們一般把代數(shù)稱為“數(shù)”,而把幾何稱為“形”,“數(shù)”與“形”從表面看是相互獨立的,其實在一定條件下它們可以相互轉(zhuǎn)化,數(shù)量問題可以轉(zhuǎn)化為圖形問題,圖形問題也可以轉(zhuǎn)化為數(shù)量問題。
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,最典型的數(shù)形結(jié)合就是借助圖形研究函數(shù)性質(zhì)。函數(shù)圖象既具有特殊的幾何特征,又具備數(shù)量特征,將二者緊密結(jié)合,方有助于理解題意,探究解題思路,檢驗解題結(jié)果。
例題:如右圖,已知一次函數(shù)y1=kx+b的圖象與反比例函數(shù)y2=■的圖象交于A(2,4)和B(-4,m)兩點。
(1)求這兩個函數(shù)的解析式。
(2)求△AOB的面積。
(3)根據(jù)圖象直接寫出,當(dāng)y1>y2時,x的取值范圍。
分析:解決此問題的關(guān)鍵是利用圖象的位置,反映相應(yīng)的自變量和函數(shù)值的范圍,讓學(xué)生觀察圖象的特點,由圖象上的A(2,4)決定y1、y2的解析式,求△AOB的面積比較困難,激發(fā)學(xué)生由C點線段想到△AOB面積是△AOC與△BOC的面積和,就化難為易,得心應(yīng)手。
解:(1)∵點A(2,4)在反比例函數(shù)y2=■的圖象上,由反比例函數(shù)的概念y=■可變形為xy=k得a=2×4=8,
∴反比例函數(shù)的解析式為y2=■。
∵點B(-4,m)也在反比例的圖象上,
∴當(dāng)x=-4時,m=-■=-2。
∵直線y1=kx+b經(jīng)過A(2,4)和B(-4,-2),
∴2k+b=4-4k+b=-2解得k=1,b=2。
∴一次函數(shù)的解析式為y1=x+2。
(2)設(shè)直線y1=x+2與x軸交點C(如上圖)
則C點的y1=0時,x+2=0,x=-2。
∴點C(-2,0),|OC|=2是兩三角形的底邊。
∴S△AOB=S△AOC+S△BOC=■×2×4+■×2×2=6。
由圖象可知,當(dāng)x>2或-4
二、分類討論找規(guī)律
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,分類討論的思想無處不在,無時不用。如,對于有絕對值的代數(shù)式,當(dāng)去掉絕對值符號時,便要把代數(shù)式分大于0、等于0、小于0三種情況加以討論;在解含有字母系數(shù)的方程和不等式時,也要對字母的范圍進行討論。
方程知識是初中數(shù)學(xué)知識的重點和基礎(chǔ),涉及一元一次方程、二元一次方程、一元二次方程、分式方程等。這些不同類型的方程之間又可以通過降次、消元和去分母等方法互相轉(zhuǎn)化,解決這類問題,只有審清了題意,全面、系統(tǒng)地考慮問題,才能確定出各種可能情況的分類框架,分類時也才能做到條理清楚、不出現(xiàn)漏解的現(xiàn)象。
例題:已知關(guān)于x的方程(m+■)xm2-1+2(m-1)x-1=0
(1)m為何值時,它是一元二次方程;
(2)m為何值時,它是一元一次方程。
分析:根據(jù)一元二次方程和一元一次方程的定義,確定m的值。
(1)m2-1=2m+■≠0解得m=■。即當(dāng)m=■時,原方程是一元二次方程。
(2)若使原方程為一元一次方程,則m的情況分三種情況討論:
①m+■=2m-1≠0解得m=-■
②m2-1=1m+■+2(m-1)≠0得m=±■m≠■(2-■)解得m=±■
③m2-1=02(m-1)≠0得m=±1m≠1解得m=-1
當(dāng)m=-■或±■或者-1時,原方程是一元一次方程。
討論關(guān)于x的方程是一元一次方程或一元二次方程的問題,關(guān)鍵要考慮兩點:一是未知數(shù)的最高次數(shù),二是最高次項的系數(shù)不等于0,要進行嚴(yán)密的思考,做到不重復(fù)不遺漏。
分類討論思想涉及初中數(shù)學(xué)的全部知識點,因此,加強分類討論思想的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生分類的習(xí)慣,有利于學(xué)生形成思維的條理性、縝密性和科學(xué)性,有利于學(xué)生形成良好的思維品質(zhì),降低數(shù)學(xué)知識的理解難度,提高學(xué)習(xí)效率。
三、化歸思想見魅力
在處理問題時,把那些待解決或難解決的問題,通過某種轉(zhuǎn)化歸結(jié)為一類已經(jīng)解決或比較容易解決的問題,最終求得原問題的解答,諸如將未知向已知化歸,復(fù)雜問題向簡單問題化歸,實際問題向數(shù)學(xué)問題化歸等。
例題:若(■-a)2與b-1互為相反數(shù),則■的值為 。
分析:由相反數(shù)的性質(zhì)可知(■-a)2+b-1=0,由非負數(shù)性質(zhì)得■-a=0,b-1=0,得a=■,b=1,所以■=■=■+1。
初中代數(shù)教學(xué)內(nèi)容中處處滲透著化歸思想,有理數(shù)的運算法則是小學(xué)四則運算的拓展,分式方程、無理方程和簡單的高次方程是一元一次方程、一元二次方程的引申,平面直角坐標(biāo)系是數(shù)軸的推廣……
在方程的教學(xué)中,化歸思想表現(xiàn)得更是突出。如,x=a是一個最簡單形式的方程,同樣也是一個方程的解,那么,由此可以認為:解方程的過程,就是把已知方程通過同解變形化為x=a的過程,數(shù)學(xué)思想是隱含在數(shù)學(xué)知識之中的,且隨著每一章節(jié)知識點的不同,隱含其中的數(shù)學(xué)思想也不同。
可見,教師有意識地滲透數(shù)學(xué)思想方法的首要條件是教師要從數(shù)學(xué)思想方法的角度對教材進行系統(tǒng)的分析研究,發(fā)現(xiàn)和把握教材內(nèi)容中所隱含的數(shù)學(xué)思想方法。教師必須在數(shù)學(xué)思想的基礎(chǔ)上去設(shè)計教學(xué)過程,在講課、評課、輔導(dǎo)等環(huán)節(jié)中都要有意識地運用數(shù)學(xué)思想方法,并注意各種數(shù)學(xué)思想方法的關(guān)聯(lián),使學(xué)生逐步了解、領(lǐng)悟、掌握數(shù)學(xué)思想方法,這樣學(xué)生才會越學(xué)越想學(xué),越學(xué)越愛學(xué)。
參考文獻:
[1]王文槐.中考集訓(xùn).甘肅教育出版社,2008.
[2]王后雄.教材完全解讀.中國青年出版社,2009.
(作者單位 甘肅省臨夏縣三角初級中學(xué))