■文/張明生
數(shù)學(xué)思想是對數(shù)學(xué)知識和方法本質(zhì)的認識,是解決數(shù)學(xué)問題的根本策略,它直接支配著數(shù)學(xué)的實踐活動。數(shù)學(xué)思想和方法是數(shù)學(xué)知識的精髓,又是知識轉(zhuǎn)化為能力的橋梁。
所謂“轉(zhuǎn)化思想”是指把待解決或未解決的問題,通過轉(zhuǎn)化,歸結(jié)到已經(jīng)解決或比較容易解決的問題中去,最終使問題得到解決的一種思想方法。我們在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,常常把復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為簡單的問題,把生疏的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題。數(shù)學(xué)問題的解決過程就是一系列轉(zhuǎn)化的過程。轉(zhuǎn)化是化繁為簡、化難為易、化未知為已知的有力手段,是解決問題的一種最基本的思想,對提高學(xué)生分析、解決問題的能力有著積極的促進作用。
所謂方程思想,主要是指建立方程(組)解決實際問題的思想方法。教材中大量地出現(xiàn)這種思想方法,如列方程解應(yīng)用題、求函數(shù)解析式、利用根的判別式、根與系數(shù)關(guān)系、求字母系數(shù)的值等。學(xué)生學(xué)習(xí)方程的意義在于:一是學(xué)習(xí)在生活中從錯綜復(fù)雜的事情中,將最本質(zhì)的東西抽象出來,這個過程是非常難的,很有訓(xùn)練的價值;二是在運算中遵循最佳的途徑,將復(fù)雜問題簡單化,這種優(yōu)化思想對于思維習(xí)慣的影響是深遠的。
教學(xué)時,可有意識地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)等量關(guān)系從而建立方程。如講“利用待定系數(shù)法確定二次函數(shù)解析式”時,可啟發(fā)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)確定解析式的關(guān)鍵是求出各項系數(shù),可把它們看成三個“未知量”,告訴學(xué)生利用方程思想來解決,那學(xué)生就會自覺地去找三個等量關(guān)系建立方程組。在這里如果單講解題步驟,就會顯得呆板、僵硬,學(xué)生只知其然,不知其所以然。
“分類討論”是一種邏輯方法,是中學(xué)數(shù)學(xué)中一個極其重要的數(shù)學(xué)思想方法,同時也是一種重要的解題策略,當被研究的問題包含多種可能的情況不能一概而論時,就要按照可能出現(xiàn)的各種情況進行分類討論,從而得出各種情況下的結(jié)論,這種處理問題的思維方法就是分類討論思想。
例如,對于絕對值的問題,往往要將絕對值符號內(nèi)的對象分為正數(shù)、負數(shù)、零三種情況,在每種情況下再分別處理。
例題:若|m-n|=n-m,且|m|=4,|n|=3,則(m+n)2=___。
解:因為 |m|=4,|n|=3,所以 m=±4,n=±3;
又因為|m-n|=n-m,所以n-m≥0,n≥m;
當n=3時,m可能取的值為-4,結(jié)果為1;
當n=-3時,m可能取值為-4,則結(jié)果為49,所以(m+n)2可能的值是49或1。
絕對值概念是一個需要分類討論的概念,只有通過分類討論后,得到的結(jié)論才是完整的、正確的,如不分類討論,就很容易出現(xiàn)錯誤。許多學(xué)生因分類討論的意識不強等原因,導(dǎo)致結(jié)果不完整,失分比較多。運用分類討論思想處理數(shù)學(xué)問題時首先要審清題意,認真分析可能產(chǎn)生不同影響的因素,明確分類標準。另外還要逐一討論,認真解答。
“數(shù)缺形,少直觀;形缺數(shù),難入微”,數(shù)形結(jié)合的思想,就是研究數(shù)學(xué)的一種重要思想方法,它是指把代數(shù)的精確刻畫與幾何的形象直觀相統(tǒng)一,將抽象思維與形象思維相結(jié)合的一種方法。
數(shù)形結(jié)合的思想貫穿于初中數(shù)學(xué)教學(xué)的始終。數(shù)形結(jié)合思想的主要內(nèi)容體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)建立適當?shù)拇鷶?shù)模型。(2)建立幾何模型解決有關(guān)方程和函數(shù)的問題。(3)與函數(shù)有關(guān)的代數(shù)、幾何綜合性問題。(4)以圖像形式呈現(xiàn)信息的應(yīng)用性問題。采用數(shù)形結(jié)合思想解決問題的關(guān)鍵是找準數(shù)與形的契合點。如果能將數(shù)與形巧妙地結(jié)合起來,有效地相互轉(zhuǎn)化,一些看似無法入手的問題就會迎刃而解,產(chǎn)生事半功倍的效果。
數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)中一種重要的思想方法,它將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形結(jié)合起來,使代數(shù)問題幾何化或使幾何問題代數(shù)化,為問題的解決提供了簡潔明快的途徑。在實踐中我們發(fā)現(xiàn),學(xué)生在解決問題的過程中經(jīng)常會面對問題時無從下手,這時如果學(xué)生能靈活運用數(shù)形結(jié)合的方法,往往能很快找到解決問題的竅門。
提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì),必須緊緊抓住數(shù)學(xué)思想方法這一重要環(huán)節(jié),因為數(shù)學(xué)思想方法是提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要保障。