賈應(yīng)龍
【摘要】在數(shù)學(xué)教學(xué)中,整體思想是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的一種重要的思想方法.在初中階段,借助整體思想,可以從數(shù)學(xué)問(wèn)題的整體形式、整體結(jié)構(gòu)、整體特征對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行處理,以此來(lái)獲得解題方法.所以,在初中階段的數(shù)學(xué)教學(xué)中,對(duì)于一元二次方程的教學(xué),教師可以引導(dǎo)學(xué)生在掌握其基本概念與知識(shí)的基礎(chǔ)上,使用整體思想來(lái)解決問(wèn)題.因此,本文對(duì)整體思想在初中數(shù)學(xué)一元二次方程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析,旨在幫助學(xué)生掌握更多的解題方法.
【關(guān)鍵詞】整體思想;初中數(shù)學(xué);一元二次方程;應(yīng)用方法
在初中階段,數(shù)學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要學(xué)科,在數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,一元二次方程不僅是教學(xué)的重難點(diǎn),同時(shí)也是發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維的重要途徑.所以,在實(shí)際教學(xué)中,教師不僅要為學(xué)生講解一元二次方程的基礎(chǔ)知識(shí),還要引導(dǎo)學(xué)生分析其中蘊(yùn)含的思維活動(dòng),以此來(lái)幫助學(xué)生形成整體思想.在數(shù)學(xué)這門學(xué)科中,整體思想作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的有效思想方法,對(duì)于指導(dǎo)學(xué)生解決數(shù)學(xué)問(wèn)題有著重要的作用.因此,在數(shù)學(xué)課上,教師就要引導(dǎo)學(xué)生在了解一元二次方程基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,使用整體思想解決數(shù)學(xué)問(wèn)題.
一、整體思想概述
整體思想作為一種數(shù)學(xué)思想方法,其是以問(wèn)題的整體性為出發(fā)點(diǎn),側(cè)重對(duì)問(wèn)題的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,以此來(lái)了解問(wèn)題的整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并使用“集成”的眼光,將一些式子、圖形看作一個(gè)整體,從而掌握其中存在的關(guān)聯(lián)性,然后對(duì)問(wèn)題進(jìn)行有目的的整體處理.整體思想的表現(xiàn)形式,主要體現(xiàn)在整體觀察、整體代入、整體換元、整體構(gòu)造、整體聯(lián)想等方面,其在代數(shù)式的化簡(jiǎn)求值、解方程等方面都有著廣泛的應(yīng)用.
二、一元二次方程教學(xué)中存在的問(wèn)題
(一)忽視學(xué)生主體性
在初中階段,數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)于突出知識(shí)與技能的傳授,過(guò)于凸顯教師的作用,忽視了學(xué)生的主體性.一元二次方程作為數(shù)學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容,很多教師過(guò)于強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí),并通過(guò)大量的習(xí)題對(duì)學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練,忽視了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的掌握,這就難以使學(xué)生了解整體思想的作用,難以利用整體思想來(lái)學(xué)習(xí)知識(shí).
(二)忽視整體思想滲透
在初中的數(shù)學(xué)課上,對(duì)于一元二次方程的教學(xué),教師過(guò)于重視公式、性質(zhì)、定理的應(yīng)用,忽視了學(xué)生對(duì)知識(shí)形成過(guò)程的探索,以及學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng).在實(shí)際的學(xué)習(xí)中,學(xué)生難以積極主動(dòng)地參與到數(shù)學(xué)實(shí)踐探索中,對(duì)于一元二次方程這些有意義的學(xué)習(xí)活動(dòng)難以進(jìn)行有效的學(xué)習(xí),學(xué)生就失去了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)思想方法的機(jī)會(huì),也難以形成整體思想.在這種學(xué)習(xí)情況之下,學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力難以實(shí)現(xiàn)有效的發(fā)展.
(三)忽視學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)
在新課改背景下進(jìn)行一元二次方程知識(shí)教學(xué)的時(shí)候,很多教師雖然在不斷進(jìn)行教學(xué)方法創(chuàng)新改革.但是,他們?cè)谶M(jìn)行教學(xué)方法改革時(shí),卻并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到學(xué)法指導(dǎo)的重要作用,導(dǎo)致教學(xué)效果較差,學(xué)生雖然掌握了知識(shí),但是卻出現(xiàn)了知其然不知其所以然的情況,自主解決問(wèn)題能力以及學(xué)習(xí)能力都不盡如人意.不僅沒(méi)有實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo),甚至還對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)的提升以及綜合素質(zhì)的全面發(fā)展都產(chǎn)生了極大的消極影響.
(四)缺乏精講精練指導(dǎo)
現(xiàn)在很多初中數(shù)學(xué)教師在開展一元二次方程教學(xué)的時(shí)候,雖然放棄了題海戰(zhàn)術(shù),想要展開精講精練,但是卻出現(xiàn)了少講少練的情況,沒(méi)有深入地分析講解的重難點(diǎn)內(nèi)容,更多的還是照本宣科地按照教材展開知識(shí)的講解,并引導(dǎo)學(xué)生死板地進(jìn)行模仿練習(xí),所提供的練習(xí)題目也缺乏層次性與針對(duì)性,存在大量的重復(fù)題型,學(xué)生只會(huì)死板地套用定理與公式解題,并不清楚知識(shí)間存在的聯(lián)系,導(dǎo)致了學(xué)生很難應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題.
三、整體思想在解決一元二次方程中的應(yīng)用方法
(一)整體觀察,尋找解題思路
從整體思想的特點(diǎn)分析來(lái)看,它是一種以宏觀的角度來(lái)觀察、分析事物的整體結(jié)構(gòu)的思想,側(cè)重從整體上來(lái)揭露事物的本質(zhì).縱觀數(shù)學(xué)發(fā)展史,很多科學(xué)家都具備善于觀察的能力,他們能夠在眾多的事物中發(fā)現(xiàn)獨(dú)特之處,比如縱有千萬(wàn)人見過(guò)蘋果自然掉落,唯有牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律.可以說(shuō),在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,觀察是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的重要手段,通過(guò)對(duì)問(wèn)題的整體觀察,可以使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的特點(diǎn),從中發(fā)現(xiàn)某些帶有規(guī)律性的內(nèi)容,從而找出解題思路.
(二)整體代入,簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)問(wèn)題
初中階段是一個(gè)承上啟下的階段,此階段的數(shù)學(xué)教學(xué)十分關(guān)鍵,所以在此階段,教師必須突破傳統(tǒng)觀念,拋棄理論知識(shí)灌輸、布置大量作業(yè)、題海戰(zhàn)術(shù)等思想,讓學(xué)生從數(shù)學(xué)思想的角度來(lái)思考數(shù)學(xué)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中體會(huì)整體思想.在數(shù)學(xué)的整體思想中,整體代入則是其重要的思想之一,它能夠?qū)?fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,降低數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)難度,幫助學(xué)生有效地掌握數(shù)學(xué)知識(shí).
例如,對(duì)于“一元二次方程”的教學(xué),教師在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)一元二次方程的基本概念時(shí),為了幫助學(xué)生理解整體代入思想,可以通過(guò)一道例題將這個(gè)思想呈現(xiàn)出來(lái).首先,在上課之初,教師先將例題以板書的形式寫在黑板上:x=25,求x5+x4+x3+x2+2x-1的值.觀察這個(gè)算式,若是直接將x的值代入多項(xiàng)式中,不僅運(yùn)算步驟非常復(fù)雜,還非常容易出錯(cuò).所以,教師可以為學(xué)生提供一些啟示,讓學(xué)生思考一下最近這幾節(jié)課學(xué)習(xí)的知識(shí),然后讓學(xué)生依據(jù)所學(xué)知識(shí)自己進(jìn)行演算、化簡(jiǎn),以此來(lái)提升學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題的能力.最后,從學(xué)生的計(jì)算過(guò)程來(lái)看,很多學(xué)生都是直接將x的值代入其中.此時(shí)教師可以指導(dǎo)學(xué)生探索多種的解題方式,比如對(duì)原式進(jìn)行簡(jiǎn)化,并讓學(xué)生觀察其中的變化,通過(guò)分析學(xué)生很快就會(huì)得出答案.
從整節(jié)課的教學(xué)來(lái)看,學(xué)生逐漸地認(rèn)識(shí)到有些數(shù)學(xué)問(wèn)題若是用常規(guī)的方法來(lái)解決,則很難獲得良好的效果.所以,此時(shí)必須轉(zhuǎn)化解題思路,從宏觀的角度對(duì)問(wèn)題的整體進(jìn)行分析,將數(shù)學(xué)問(wèn)題簡(jiǎn)化,降低學(xué)習(xí)的難度.因此,在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中,教師需要引導(dǎo)學(xué)生觀察問(wèn)題的整體結(jié)構(gòu),對(duì)已知條件進(jìn)行分析,從中探索有效的、簡(jiǎn)便的解題方法.
(三)整體換元,凸顯解題便捷性
在數(shù)學(xué)整體思想中,整體換元是一種重要的思想.在具體數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決中,可以將某個(gè)式子看作一個(gè)整體,并使用一個(gè)變量去代替它,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的簡(jiǎn)化,此為換元法.從整體換元的實(shí)質(zhì)來(lái)看,其就是一個(gè)轉(zhuǎn)化的過(guò)程,關(guān)鍵在于構(gòu)造元和設(shè)元,其理論依據(jù)是等量代換,目的是將研究對(duì)象變換,將原有的問(wèn)題轉(zhuǎn)移到新對(duì)象的知識(shí)背景中研究,從而將非標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題,將復(fù)雜化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單化問(wèn)題,使數(shù)學(xué)問(wèn)題變得容易處理.整體換元思想可以化高次為低次、化分式為整式、化無(wú)理式為有理式,在一元二次方程的研究中有著廣泛的應(yīng)用.
例如,在“一元二次方程”的教學(xué)中,一些題目應(yīng)用整體換元法解方程可以使學(xué)生體驗(yàn)解題的簡(jiǎn)便性,培養(yǎng)學(xué)生思考的完整性.例1:解方程:(x2-5x)2=36.該方程屬于高次方程,解方程的途徑主要是對(duì)其進(jìn)行降次,將其轉(zhuǎn)化為低次方程,而元的構(gòu)造則是比較多樣的,可以依據(jù)題目的具體情況進(jìn)行分析,既可以是單項(xiàng)式,也可以是多項(xiàng)式.例2:解方程:x-3+2x-3=3.解這種根式方程,最優(yōu)的途徑是將其轉(zhuǎn)化成整式方程,在這個(gè)過(guò)程也需要進(jìn)行換元,對(duì)于元的構(gòu)造建議使用整個(gè)被開方式.同時(shí)還需要注意二次根式的意義——非負(fù)性,因此換的元在取值方面有限制.例3:解方程:3x2+3x=2x2+x+1.解這種分式方程,常規(guī)的方法就是通過(guò)去分母,將其轉(zhuǎn)化為整式方程.但是在去分母之后得到的是高次方程,解法有一定的難度.由于分母是二次的,所以可以將分母進(jìn)行換元,將其化為分母是一次的分式方程,這樣解題會(huì)更容易一些.
(四)整體構(gòu)造,降低問(wèn)題難度
在初中階段的教學(xué)中,利用整體構(gòu)造法解一元二次方程是數(shù)學(xué)解題技巧之一,利用這個(gè)方法,可以將解方程的過(guò)程化繁為簡(jiǎn)、化難為易,具有事半功倍的效果.因此,在數(shù)學(xué)課上,教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握這種解題技巧,幫助學(xué)生掌握一元二次方程的知識(shí)和解法.首先,利用方程的定義構(gòu)造一元二次方程.例如習(xí)題:已知兩個(gè)不相等實(shí)數(shù)a,b,滿足條件a2-6a+4=0,b2-6b+4=0,求ba+ab的值.對(duì)于這個(gè)方程,若是按照常規(guī)的方法來(lái)思考,需要從已知的兩個(gè)式子中求出a和b的值,但是a與b各有兩個(gè)值,這就需要分四種情況進(jìn)行討論,這樣解起來(lái)比較煩瑣.所以,就可以考慮將a和b看作是方程x2-6x+4=0的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,然后利用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,計(jì)算出:a+b=6,ba+ab=b2+a2ab=7.其次,利用韋達(dá)定理的逆定理構(gòu)造一元二次方程.當(dāng)題設(shè)條件具備x1+x2=p,x1x2=q時(shí),便可以使用韋達(dá)定理的逆定理構(gòu)造一元二次方程x2-px+q=0來(lái)解題,即將x1,x2看作方程x2-px+q=0的兩個(gè)實(shí)根.最后,利用換元法構(gòu)造一元二次方程.在解含有多個(gè)變?cè)牡仁綍r(shí),可以將等式整理成關(guān)于某個(gè)字母的一元二次方程.
(五)整體應(yīng)用,解決數(shù)學(xué)問(wèn)題
在初中階段,數(shù)學(xué)教材中有很多較為復(fù)雜的算式,對(duì)于這些知識(shí)的教學(xué),教師可以先引導(dǎo)學(xué)生使用整體思想對(duì)其進(jìn)行觀察、分析,然后使用整體思想進(jìn)行解題.例如,對(duì)于“一元二次方程”這節(jié)課的進(jìn)一步教學(xué),教師可以利用習(xí)題幫助學(xué)生鞏固知識(shí),幫助學(xué)生靈活地掌握一元二次方程的知識(shí).例(a2+b2)2-(a2+b2)-6=0,求a2+b2的值.講解時(shí)可以讓學(xué)生以小組為單位對(duì)問(wèn)題進(jìn)行討論,學(xué)生會(huì)激烈地參與到討論中,盡管課堂氛圍非?;钴S,但是學(xué)生并沒(méi)有抓住解題要領(lǐng).最后,在學(xué)生全面對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析后,教師可以指點(diǎn)學(xué)生,讓學(xué)生將(a2+b2)看作一個(gè)整體,再次進(jìn)行討論,學(xué)生此時(shí)就會(huì)反應(yīng)過(guò)來(lái),本題的實(shí)質(zhì)就是以(a2+b2)為未知數(shù)的一元二次方程的一般形式.從整個(gè)問(wèn)題的分析過(guò)程來(lái)看,利用問(wèn)題研究整體形式,并對(duì)式子進(jìn)行處理,這樣就可以使學(xué)生較容易理解題目的內(nèi)涵,學(xué)生便可以快速地解決問(wèn)題.因此,在數(shù)學(xué)課上,教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí),要幫助學(xué)生學(xué)會(huì)抽絲剝繭,在復(fù)雜的問(wèn)題中發(fā)現(xiàn)題眼,將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,這不僅可以提升學(xué)生解題的效率,還能夠幫助學(xué)生理解整體思想在數(shù)學(xué)問(wèn)題中的重要應(yīng)用.
結(jié)束語(yǔ)
總而言之,在學(xué)生解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中,整體思想作為關(guān)鍵的解題思想之一,不僅可以完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),還可以將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)思維的發(fā)展.因此,在數(shù)學(xué)課上,教師要指導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用整體思想,幫助學(xué)生在掌握一元二次方程基本概念與基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,體會(huì)整體思想在解題過(guò)程中的應(yīng)用,幫助學(xué)生掌握更多的解題技巧,以此來(lái)提升學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力.
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