譚劍林
縱觀整個數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史,我們可以發(fā)現(xiàn)任何一個新的概念的提出,一個新的數(shù)學(xué)分支的誕生,都與數(shù)學(xué)思想方法的創(chuàng)新或突破分不開. 因此,要想學(xué)好數(shù)學(xué)就必須對數(shù)學(xué)的本質(zhì)內(nèi)涵有所了解,不僅知其然,更要知其所以然. 同時“新課標”也強調(diào)我們教學(xué)的目的是培養(yǎng)具有數(shù)學(xué)素養(yǎng)的人才,而不是僅僅會套公式解題的人. 因此,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,必須把數(shù)學(xué)思想滲入到其中.
一、數(shù)學(xué)思想的內(nèi)涵
所謂數(shù)學(xué)思想就是指現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系反應(yīng)到人的意識中,經(jīng)過思維活動而產(chǎn)生的結(jié)果,是對數(shù)學(xué)事實與數(shù)學(xué)理論的本質(zhì)認識,是對數(shù)學(xué)具體內(nèi)容的提煉與升華. 在初中教學(xué)中一般包括:分類思想、集合思想、數(shù)形結(jié)合思想、化歸思想、整體思想等.雖然數(shù)學(xué)思想很多,但終究都是為教學(xué)服務(wù),為學(xué)生正在掌握數(shù)學(xué)、形成數(shù)學(xué)思維服務(wù)的. 從這個角度來說,我們可以把所有能夠增強學(xué)生學(xué)習(xí)理解和掌握程度的方法統(tǒng)稱為數(shù)學(xué)思想.
二、數(shù)學(xué)思想在教學(xué)中的運用
數(shù)學(xué)思想比較多,在具體的教學(xué)中,如何有效地把數(shù)學(xué)思想滲透到教學(xué)實踐中,是實施數(shù)學(xué)思想教學(xué)的關(guān)鍵. 同時我們還應(yīng)該注意到,我們?nèi)缃竦臄?shù)學(xué)知識已經(jīng)經(jīng)過了長久的發(fā)展,具有一定綜合性與系統(tǒng)性,因此,不僅要注重單個數(shù)學(xué)思想的滲透,更應(yīng)該注重多種數(shù)學(xué)思想共同滲透,增強學(xué)生對知識點的掌握.
1. 數(shù)形結(jié)合思想在教學(xué)中的運用
正如著名數(shù)學(xué)家華羅庚所說:數(shù)與形,本是相倚依;數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微;數(shù)形結(jié)合,直觀又入微. 在初中數(shù)學(xué)階段,數(shù)軸和直角坐標系是我們研究數(shù)形結(jié)合時的兩個比較重要的工具,貫穿整個初中數(shù)學(xué),應(yīng)該盡可能地運用到平時的教學(xué)之中.
(1)數(shù)軸的運用
在學(xué)生們剛剛開始學(xué)習(xí)一元一次函數(shù)的定義域時,最容易犯的錯誤就是存在幾個區(qū)域時,如何進行取舍. 老師在授課時,就要教會學(xué)生如何在數(shù)軸上進行表示. 比如:函數(shù)y =+ 中自變量x的取值范圍是. 一般學(xué)生都知道要使函數(shù)有意義,必須滿足的條件是2 + x ≥ 0且x - 3 ≠ 0,解之得x ≤ -2,且x ≠ 3. 學(xué)生之所以出現(xiàn)這種問題的原因在于學(xué)生剛剛接觸到區(qū)間,知識點的掌握還不是太熟練,僅僅看到數(shù)字很難理清它們之間的關(guān)系,如果利用數(shù)軸就很容易找到它們之間的關(guān)系:x ≤ -2與x ≠ 3之間沒有任何關(guān)系,從而舍棄x ≠ 3.
(2)直角坐標系的運用
在學(xué)習(xí)函數(shù)的變換時,由于學(xué)生剛剛學(xué)習(xí)過點在直角坐標系中的移動,對于變換過程中加減號的運用往往會混淆在一起. 如果直接告訴學(xué)生,圖像在y軸上上移用減號、下移用加號,在x軸上右移用減號、左移用加號,那么學(xué)生就很難理清它們之間的關(guān)系. 在授課時,首先讓學(xué)生們畫出函數(shù)y = 2x + 3,y = 2(x + 1) + 3和y = 2(x - 1) + 3的圖像,比較它們圖像之間的變化關(guān)系. 通過比較,學(xué)生發(fā)現(xiàn)y = 2(x + 1) + 3的圖像是把y = 2x + 3左移一個單位,y = 2(x - 1) + 3的圖像是把y = 2x + 3右移一個單位. 然后讓學(xué)生進行總結(jié),并且探究當(dāng)y 變化時,函數(shù)圖像如何變化. 通過學(xué)生自己的總結(jié)、假設(shè)、驗證,就會很容易發(fā)現(xiàn)在y軸上的變化規(guī)律.
2. 整體思想在教學(xué)中的運用
整體思想是指用整體的眼光,把某些算式或圖形看成一個整體,在掌握已知和所求之間關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上,進行有目的、有意識的整體處理來分析解決問題,該方法能夠避免對復(fù)雜過程的考慮.
比如下面一個例題,運用整體思想就可以避免繁瑣的計算過程. 例題:正方形的邊長為a,以各邊為直徑在正方形內(nèi)畫半圓(如圖2),求所圍成的圖形的面積. 對于本題,如果采用分割的方法計算起來就比較復(fù)雜,但如果從整體上來考慮就會發(fā)現(xiàn),每個陰影部分的面積相等、每個空白部分的面積也相等,就可以得出4x + 4y = a2,2x + y = πa2,如此解題就會使解題過程大為簡化.
再如在解方程組1998x + 1996y = 1995,1996x + 1998y = 1999時,不管選用帶入法還是加減法計算都相當(dāng)復(fù)雜,這時如果把方程組看成一個整體就會發(fā)現(xiàn),兩式相加3994x + 3994y = 3994,化簡后得到x + y = 1.
乍一看上面講的好像是解題技巧,其實不僅僅是解題技巧那么簡單,更體現(xiàn)了一種數(shù)學(xué)思想. 在教育孩子時,孩子對這種處理問題的方法往往記憶更加深刻,甚至影響到學(xué)生的一生.
3. 數(shù)學(xué)思想在教學(xué)中的綜合運用
在教學(xué)過程中,更多的時候是綜合地運用多種數(shù)學(xué)思想. 通過多種數(shù)學(xué)思想的運用能夠讓學(xué)生更全面、更深刻的理解教學(xué)內(nèi)容. 以下面的例題為例進行探討:|x - 3| ≥ 3 -x,求x的取值范圍.
在講解時,可以運用絕對值的概念進行分類討論. 首先按照x - 3 ≥ 0和x - 3 < 0兩種情況. 當(dāng)x - 3大于等于0時,原式可化為x - 3 ≥ 3 - x,解之得x ≥ 3;當(dāng)x - 3小于0時,原式可化為3 - x ≥ 3 - x,該不等式的解為全體實數(shù). 從而得出該不等式的解為x ≥ 3. 該方法雖然可以解出結(jié)果,但比較復(fù)雜,而且非常容易出錯. 同樣該不等式還可以用等量代換進行解題,如設(shè)t = x - 3,則3 - x = -t,原式變形為|t| ≥ -t ,根據(jù)去絕對值符號的性質(zhì),可得t ≥ 0,即x - 3 ≥ 0,從而得出x ≥ 3. 通過一題多解,不僅可以讓學(xué)生掌握知識,更可以開拓學(xué)生的眼界,加深學(xué)生對知識的認識,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維.
毫無疑問,在教學(xué)中滲入數(shù)學(xué)思想,可以增加學(xué)生對數(shù)學(xué)的認識,重構(gòu)學(xué)生對數(shù)學(xué)的認知結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng). 然而由于數(shù)學(xué)思想的抽象性,使許多老師避而不談. 希望通過本文能夠為數(shù)學(xué)思想運用到初中數(shù)學(xué)的教學(xué)之中提供一些參考.