盧林山
【摘要】 在數(shù)學學習和數(shù)學教學中,我們能體會到許許多多的數(shù)學思想方法,它們對數(shù)學的學習起著“指路燈”的重要作用. 把它們從數(shù)學教學中抽象、概括出來,加深對這些數(shù)學思想的認識和理解,有助于學生快速而準確地解答數(shù)學問題,從而達到提高學習效率的目的.
【關鍵詞】 轉(zhuǎn)化;整體;分類討論;數(shù)形結合;提高
轉(zhuǎn)化思想、整體思想、分類討論思想和數(shù)形結合思想,是初中數(shù)學中應用最廣泛的四種基本思想.
一、轉(zhuǎn)化思想
在初中數(shù)學中,經(jīng)常要運用轉(zhuǎn)化思想,這一思想是上述四種思想中應用最多且伴隨數(shù)學學習始終的重要思想. 轉(zhuǎn)化思想就是要化復雜為簡單,化未知為已知. 我們知道,一元一次方程的最簡形式是ax = b,因此解一元一次方程時,就要把所給的方程逐步地轉(zhuǎn)化為這種最簡的形式,其一般過程是去分母、去括號、移項、合并同類項,經(jīng)過這四步以后,所給的方程就可轉(zhuǎn)化成一元一次方程的最簡形式,即ax = b的形式,此時只要再把系數(shù)化成“1”,便可得到方程的解. 同樣的道理,解二元一次方程組時,要先把不會解的二元一次方程組轉(zhuǎn)化成會解的一元一次方程. 為實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化,可運用代入消元法或加減消元法消去一元,得到一個會解的一元一次方程,解這個一元一次方程,即可求得一個未知數(shù)的值,把這個值代入二元一次方程組中的任意一個方程,便能求出另一個未知數(shù)的值,從而實現(xiàn)了解二元一次方程組的目的.
二、整體思想
在解答數(shù)學問題時,有時問題中會有多個未知數(shù),在一定條件下,我們可以不求每個未知數(shù)的值,而只求出含有這些未知數(shù)的整體的值,或依據(jù)題意構造出一個整體,從而達到化難為易、化繁為簡的目的.這種有意識地放大觀察問題的視角,將要解決的問題看做一個整體,注重從全局著眼,全面地、整體地觀察、分析和思考問題的思想,就是整體思想.
1. 整體思想在計算中的應用
計算7300 - 619 - 1381時,可把減數(shù)619和1381構造成一個整體,容易看出它們的和是2000,從7300中減去這個和2000,便能簡便地求出其答案為5300,這相當于運用了加法的結合律. 也說明了我們從小學階段的早期就在運用整體思想這一數(shù)學武器.
2.整體思想在二元一次方程組中的應用
例 已知二元一次方程組3x + 4y = 13,4x + 3y = 8,求(x + y)的值.
解 兩個方程相加,得7x + 7y = 21,
即7(x + y) = 21,兩邊都除以7,得x + y = 3.
本題的解法沒有按照習慣上求x與y的和,先求x和y的值分別是多少,再求它們的和是多少,而為了求x與y的值,就要先解二元一次方程組這一思路來解,而是抓住了兩個未知數(shù)的系數(shù)的和相等這一特點,把x與y的和看做了一個整體,直接求出了這個整體的值,避免了繁瑣的解二元一次方程組,充分地顯示了整體思想在數(shù)學應用中的神奇作用. 三、分類討論思想
分類討論思想既是一種重要的數(shù)學思想,又是一種重要的解題策略,它貫穿于整個數(shù)學教學過程之中. 經(jīng)常運用分類討論思想,有利于提高學生對學習數(shù)學的興趣,培養(yǎng)學生思維的條理性、縝密性和科學性,所以它在中學數(shù)學中占有十分重要的地位.
1. 分類討論思想在有關三角形計算中的應用
例 已知等腰三角形的周長是7厘米,它的兩條邊的長分別是a厘米、3厘米,求它的腰長和底邊長.
分析 已知中3厘米長的邊可能是腰,也可能是底邊,所以本題有兩種情況.
解 略.
2. 分類討論思想在絕對值化簡中的應用
例 化簡 |a + 3| + |7 - a|.
分析 有理數(shù)的絕對值可歸納為兩種情況:非負數(shù)的絕對值等于它本身,負數(shù)的絕對值等于它的相反數(shù),因此本題應分四種情況.
解 當a + 3 ≥ 0且7 - a ≥ 0,即-3 ≤ a ≤ 7時,
原式 = a + 3 + 7 - a = 10.
當a + 3 ≥ 0且7 - a < 0,即a > 7時,
原式 = a + 3 + a- 7 = 2a - 4.
當a + 3 < 0且7 - a ≥ 0,即a < -3時,
原式 = -a - 3 + 7 - a = -2a + 4.
容易看出,a + 3 < 0且7-a < 0的情況是不存在的.
四、數(shù)形結合思想
數(shù)形結合的思想,就是將復雜或抽象的數(shù)量關系與直觀形象的圖形在方法上相互滲透,并在一定的條件下相互補充、轉(zhuǎn)化的思想,也就是根據(jù)數(shù)與形之間的對應關系,通過數(shù)與形之間的相互轉(zhuǎn)化來解決數(shù)學問題的思想方法,或由數(shù)思形,或以形助數(shù).用數(shù)形結合思想,可以化復雜為簡單,化抽象為形象,因此能使許多復雜問題迎刃而解且解法簡潔.
1. 數(shù)形結合思想在學習有理數(shù)中的應用
數(shù)軸是學習有理數(shù)時實現(xiàn)數(shù)形結合的最好工具,無論是相反數(shù)、絕對值,還是有理數(shù)大小的比較,都能借助數(shù)軸,運用數(shù)形結合思想,使學生深刻地理解并掌握這些知識,學生在學習絕對值和有理數(shù)大小的比較時,都能在數(shù)形結合思想的指引下,實現(xiàn)知識的遷移和內(nèi)化.
2. 數(shù)形結合思想在解不等式中的應用
我們知道,不等式的解集是不等式中未知數(shù)的取值范圍,或比某一個數(shù)大,或比某一個數(shù)小,有時還會包括相等關系,而在數(shù)軸上,右邊的數(shù)大于它左邊的數(shù),因此每個不等式的解集都可以在數(shù)軸上表示出來,這樣我們就能對不等式的解集有了更加形象而清晰的認識,尤其是在解不等式組時,運用數(shù)形結合的思想,利用數(shù)軸表示不等式的解集就顯得更加簡潔明了,更容易快速而準確地確定不等式組的解集,并能防止錯誤的發(fā)生.
數(shù)學思想在數(shù)學中的地位非常重要,在我們的日常教學中要高度重視數(shù)學思想方法的滲透,使學生在每天的學習中感受數(shù)學思想方法的神奇,下定掌握數(shù)學思想的決心,從而大幅度地提高自己的數(shù)學水平.