潘蘭芳
分類(lèi)思想作為一種數(shù)學(xué)思想方法具有很強(qiáng)的綜合性、探究性和邏輯性等特點(diǎn), 能體現(xiàn)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力.學(xué)生學(xué)習(xí)分類(lèi)方法的過(guò)程應(yīng)該是一個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)不斷轉(zhuǎn)化、不斷遷移, 智力技能不斷提升的過(guò)程. 而現(xiàn)狀是在數(shù)學(xué)課堂上學(xué)生比較注重對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí), 由于能力及心理發(fā)展等因素的限制, 往往不能對(duì)數(shù)學(xué)思想方法主動(dòng)的探索或小結(jié), 更談不上形成系統(tǒng)的分類(lèi)能力, 他們更多的是憑借自己的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)進(jìn)行分類(lèi)討論. 要想解決這一問(wèn)題, 需要教師在課堂教學(xué)中結(jié)合教材具體內(nèi)容進(jìn)行整體規(guī)劃, 作出合理安排,不斷滲透分類(lèi)的思想.
一、在定義教學(xué)中滲透分類(lèi)思想, 促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)
數(shù)學(xué)中的定義很多,其中有一部分知識(shí)點(diǎn)在定義時(shí)就產(chǎn)生了分類(lèi),比如幾何中等腰三角形的底角和頂角的分類(lèi),等腰三角形的腰和底邊的分類(lèi),直角三角形的斜邊和直角邊的分類(lèi),不確定的相似三角形中對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)的分類(lèi),代數(shù)中方程、函數(shù)的定義等.在此類(lèi)問(wèn)題教學(xué)時(shí),要讓學(xué)生明白分類(lèi)討論是一種重要的邏輯方法, 也是一種常用的數(shù)學(xué)思想. 當(dāng)問(wèn)題所給出的對(duì)象不宜進(jìn)行統(tǒng)一的研究和推理時(shí),就只能用分組的形式進(jìn)行, 對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行分類(lèi)后對(duì)每一類(lèi)分別進(jìn)行研究, 最后綜合各類(lèi)的結(jié)果得到整個(gè)問(wèn)題的結(jié)果. 這種思想可以化整為零, 把復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單一問(wèn)題, 便于各個(gè)擊破, 它可以培養(yǎng)學(xué)生思維的條理性和概括性, 提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.
典型例題1:
(1)已知等腰三角形的兩邊長(zhǎng)分別是4和6,那么它的周長(zhǎng)是 ;
(2)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(4,0),B(4,10),點(diǎn)C在y軸上,且△ABC是直角三角形,則滿(mǎn)足條件的C點(diǎn)的坐標(biāo)為 ;
(3)當(dāng)a 時(shí),關(guān)于x的方程ax2 + 2x - 6 = 0有解;
(4)函數(shù)y = mx2 + x - 1與x軸只有一個(gè)交點(diǎn),求m的值與交點(diǎn)坐標(biāo).
本例的分類(lèi)思想還是很明確的,雖然問(wèn)題的提問(wèn)方式并沒(méi)有對(duì)定義的分類(lèi)內(nèi)容進(jìn)行解釋?zhuān)}意本身卻要求學(xué)生在解題的時(shí)候,根據(jù)定義的分類(lèi)要求進(jìn)行合理的分類(lèi), 所以學(xué)生還是很容易掌握分類(lèi)和討論的方法. 此例旨在滲透分類(lèi)思想概念, 并促成學(xué)生逐步形成分類(lèi)意識(shí).
二、在圖形形狀、位置不確定時(shí),由淺入深滲透分類(lèi)思想
初中數(shù)學(xué)分類(lèi)討論的涉及面比較廣, 如何由淺入深進(jìn)行分類(lèi)思想的滲透, 是讓學(xué)生真正掌握分類(lèi)思想的重要過(guò)程.因此在教學(xué)中要研究分類(lèi)思想的相關(guān)特征, 及時(shí)有效地進(jìn)行分類(lèi)思想的滲透教學(xué). 圖形形狀、位置不確定是分類(lèi)的重要特征,如不確定的三角形的銳角、鈍角與直角的分類(lèi),兩圓相切存在內(nèi)切和外切的分類(lèi),圓中兩條平行弦在圓心同側(cè)和異側(cè)的分類(lèi)等,此類(lèi)問(wèn)題多且復(fù)雜隱蔽,很多情況下的分類(lèi)是學(xué)生意想不到的,因此往往導(dǎo)致遺漏,即分類(lèi)不全.
典型例題2:
(1)已知⊙O的直徑為10,弦AB∥CD,AB = 6,CD = 8,則AB與CD之間的距離為 ;
(2)已知⊙O1與⊙O2相切,⊙O1的半徑為9厘米,⊙O2的半徑為2厘米,則O1O2的長(zhǎng)是 ;
(3)已知二次函數(shù)y = x2 + 2ax + 2, 當(dāng)- 4 ≤ x ≤ 5 時(shí), 求函數(shù)的最大值和最小值.
該例中(1)題要考慮兩條平行弦在圓心同側(cè)還是異側(cè),(2)題要分兩圓內(nèi)切、外切兩種情形,(3)題是由二次函數(shù)對(duì)稱(chēng)軸位置的變動(dòng)引發(fā)的分類(lèi)討論.在教材中類(lèi)似以上可以進(jìn)行分類(lèi)的內(nèi)容還有很多, 對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題在新課學(xué)習(xí)中要不斷練習(xí)強(qiáng)化, 不斷積累,不斷總結(jié),使學(xué)生的分類(lèi)討論思想在螺旋式上升過(guò)程中得以形成.
三、在運(yùn)動(dòng)中滲透分類(lèi)思想,使其在學(xué)生頭腦中得到升華
點(diǎn)在線段、射線、直線及折線上運(yùn)動(dòng)時(shí)在不同的位置產(chǎn)生的分類(lèi),圖形運(yùn)動(dòng)中構(gòu)成相應(yīng)圖形不同情況的分類(lèi)等.此類(lèi)問(wèn)題的主要特點(diǎn)是點(diǎn)或圖形在運(yùn)動(dòng),由于運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了不同的情況.
典型例題3:
如圖,P為正方形ABCD的對(duì)稱(chēng)中心,A(0,3),B(1,0),直線OP交AB于N,DC于M,點(diǎn)H從原點(diǎn)O出發(fā),沿x軸的正半軸方向以每秒1個(gè)單位的速度運(yùn)動(dòng),同時(shí),點(diǎn)R從O出發(fā)沿OM方向以每秒■個(gè)單位的速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t. 求:
(1)C的坐標(biāo)為;
(2)當(dāng)t為何值時(shí),△ANO與△DMR相似?
(3)△HCR的面積S與t的函數(shù)關(guān)系式,并求以A,B,C,R為頂點(diǎn)的四邊形是梯形時(shí)t的值及S的最大值.
此題考查的就是點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,在仔細(xì)分析題意的同時(shí),要求將點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程與圖相結(jié)合,明確點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的情形如何,整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生了哪些情況,從而也就確定了分類(lèi)的情況和分類(lèi)的依據(jù)了.
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的演練, 學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)分類(lèi)討論思想有了一定的認(rèn)識(shí), 學(xué)生的綜合解題能力也有了一定的提高. 當(dāng)然還有很多值得注意的細(xì)節(jié),并需教師能夠針對(duì)學(xué)生的常見(jiàn)錯(cuò)誤加以小結(jié),促使學(xué)生注意數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性,培養(yǎng)思維的條理性、縝密性、科學(xué)性.
分類(lèi)討論作為一種思想方法, 僅憑一兩節(jié)課或幾個(gè)例子的講解, 就想達(dá)到讓學(xué)生完全接受和掌握是不可能的. 如果單純強(qiáng)調(diào)分類(lèi)思想, 而忽略基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué), 會(huì)使教學(xué)流于形式, 成為無(wú)源之水, 無(wú)本之木, 學(xué)生也難以領(lǐng)略到分類(lèi)思想的真諦. 分類(lèi)思想的教學(xué)應(yīng)與整個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)的講授融為一體,而這需要一個(gè)長(zhǎng)期的、系統(tǒng)的訓(xùn)練過(guò)程,對(duì)癥制定分類(lèi)思想滲透方案進(jìn)行逐步滲透, 這是我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)所追求的目標(biāo)之一.