江蘇省昆山市葛江中學(xué) 景書楷
數(shù)學(xué)家波利亞說:“掌握數(shù)學(xué)意味什么呢?意味著善于解題?!笨梢?,讓學(xué)生掌握解題方法,提升數(shù)學(xué)能力是課堂教學(xué)的重要任務(wù),而配方法就是一種重要的解題方法。配方法指的是將一個(gè)式子或一個(gè)式子的某一部分,通過恒等變形化為完全平方式或幾個(gè)完全平方式的和。配方法是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中常用的一種思想方法,也是解題的一個(gè)關(guān)鍵手段。初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)具體題目靈活運(yùn)用配方法來解題,對式子進(jìn)行巧妙的配方,據(jù)此尋求簡潔的解題思路,幫助他們掌握規(guī)范的解題流程,最終提高解題效率和質(zhì)量。在這樣的過程中,可以進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的思維,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
在學(xué)習(xí)初中數(shù)學(xué)知識過程中,配方法的基本依據(jù)是“a2±2ab+b2=(a±b)2”,不過在具體應(yīng)用中,常用的解題方式有多種,學(xué)生需根據(jù)題目內(nèi)容和要求靈活運(yùn)用配方法,順利解答題目。為此,初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)全面、透徹地講解和分析因式分解,不能遺落內(nèi)容,并有耐心地為學(xué)生講授一些因式分解的技巧和方法,使他們可以更加深刻地領(lǐng)悟到因式分解的本質(zhì)思想,為后續(xù)解題扎實(shí)根基。
比如,在學(xué)習(xí)“多項(xiàng)式的因式分解”過程中,教師設(shè)置例題:因式分解多項(xiàng)式:x4+x2+1。解析:這是一道十分典型的因式分解類數(shù)學(xué)題,通過觀察能夠發(fā)現(xiàn)其與正常的多項(xiàng)式分解題型有所差異,即為難以直接通過簡單的代入公式法來求出答案。假如學(xué)生一時(shí)之間無法找到解題思路,將會感到因式分解類的題目難度較大,長此以往,甚至?xí)绊懰麄兊膶W(xué)習(xí)自信。此時(shí),教師可引導(dǎo)學(xué)生從其他角度進(jìn)行思考,可以設(shè)x2=y,則原式能夠轉(zhuǎn)化成y2+y+1,然后進(jìn)行因式分解,得到(y+1)2-y,再將y 替換回去,原式=(x2+1)2-x2=(x2+x+1)(x2-x+1)。像因式分解這樣的多項(xiàng)式有很多,關(guān)鍵在于認(rèn)真審題,找到題目中的隱含條件,對其加以利用,最終求出正確答案。
如此,教師在教導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行因式分解時(shí),要保持靈活多變的思路,學(xué)會從其他角度思考和分析,組織他們不斷練習(xí)配方法在因式分解中的應(yīng)用,使其逐步理解配方法的本質(zhì)思想。
在初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)中,要想有效應(yīng)用配方法來解題,教師需注重解題反思環(huán)節(jié)的教學(xué),著重培養(yǎng)學(xué)生的反思能力。由于初中生難以一次性準(zhǔn)確、完善地解答題目,數(shù)學(xué)教師應(yīng)該在解題完成之前,引領(lǐng)他們進(jìn)行回顧,以此驗(yàn)證結(jié)論。在應(yīng)用配方法解題時(shí),反思可以幫助學(xué)生深刻記憶解題的整個(gè)過程,包括運(yùn)用的思路和方法等,突破定式思維的限制,強(qiáng)化他們的學(xué)習(xí)體驗(yàn),逐步增強(qiáng)學(xué)習(xí)自信。
例如,在展開“二次函數(shù)”教學(xué)時(shí),求二次函數(shù)的最值是極為常見的一種題目類型,在解決該類題目時(shí),同樣也可用到配方法。教師設(shè)計(jì)練習(xí)題:已知二次函數(shù)y=2x2-4x+3,求該函數(shù)的最值。解法如下:y=2x2-4x+3=2(x2-2x)+3=2(x2-2x+12-12)+3=2[(x-1)2-1]+3=2(x-1)2-1。由于函數(shù)中a=2,說明該函數(shù)有最小值,所以當(dāng)x=1 時(shí),y=2x2-4x+3=2×12-4×1+3=2-4+3=1,即該二次函數(shù)的最小值是1。反思:解決這一題目的關(guān)鍵是將二次函數(shù)通過配方法轉(zhuǎn)變成頂點(diǎn)式,從函數(shù)圖像來看開口向上,頂點(diǎn)是拋物線的最低點(diǎn),頂點(diǎn)坐標(biāo)值就是函數(shù)的最小值。并結(jié)合“平方是非負(fù)數(shù)”的特征,從而求出最小值是1。
在上述案例中,學(xué)生應(yīng)用配方法對二次函數(shù)式進(jìn)行分解,是對配方法的創(chuàng)新,并組織他們反思解題過程,既能夠培養(yǎng)其應(yīng)用配方法的能力,還有助于良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的形成與提高。
在初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,為幫助學(xué)生真正掌握配方法的解題技巧,實(shí)踐應(yīng)用和訓(xùn)練是不可避免的,教師要科學(xué)設(shè)置一定量的、具有代表性的練習(xí)題開展訓(xùn)練活動,為他們提供巧借配方法解決數(shù)學(xué)題的機(jī)會,并嘗試挑戰(zhàn)高難度問題,使其在不斷應(yīng)用中逐步提升解題能力。而且在實(shí)際解題中,學(xué)生可進(jìn)行相對的獨(dú)立思考,鍛煉自身解題思維的條理性與邏輯性,最終真正掌握配方法的運(yùn)用技巧。
如,在進(jìn)行“一元二次方程”教學(xué)時(shí),教師要求學(xué)生用配方法解方程x2+4x+3=0。解析:解這一方程的關(guān)鍵在于左右兩邊都要加上一次項(xiàng)系數(shù)4 的一半的平方,即22,這樣方程的左邊通過配方能夠轉(zhuǎn)化成一個(gè)完全平方式——(x+2)2,右邊則是非負(fù)數(shù)——+1,隨后再利用直接開平方法即可求出方程的解。解法如下:先移項(xiàng)得到x2+4x=-3,再配方得到x2+2×2×x+22=-3+22,即(x+2)2=1,所以解這個(gè)方程得x+2=±1,則x1=-1,x2=-3。此外,針對二次項(xiàng)系數(shù)不是1 的情況,需要先把二次項(xiàng)系數(shù)轉(zhuǎn)化成1,之后再應(yīng)用配方法來求解,其實(shí)采用配方法解一元二次方程,實(shí)質(zhì)上就是對原方程進(jìn)行變形,轉(zhuǎn)變成能夠開平方的形式。
在上述案例中,教師直接要求學(xué)生應(yīng)用配方法解方程,具有明確的目標(biāo)導(dǎo)向性,使其找準(zhǔn)解題思路和方法,在解一元二次方程時(shí)應(yīng)用配方法,從而幫助他們掌握更多的解題技巧。
總而言之,針對初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)而言,教師要高度重視和格外關(guān)注配方法的應(yīng)用,以扎實(shí)的理論知識為基礎(chǔ),科學(xué)設(shè)計(jì)高質(zhì)量的練習(xí)題來鞏固,促使學(xué)生牢固掌握配方法的妙用,使其在解題過程中同化吸收知識,提升他們思維的靈活性、深刻性和創(chuàng)造性,進(jìn)而改善他們的解題能力,實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。