崔益鳳
教是為了不教.數(shù)學(xué)解題思想策略是教師落實(shí)“教是為了不教”要求的重要內(nèi)容之一.新課改強(qiáng)調(diào),學(xué)習(xí)主體要領(lǐng)悟并運(yùn)用解決問題方法策略進(jìn)行高效、深入的運(yùn)用和實(shí)踐.筆者對當(dāng)前初中數(shù)學(xué)階段解題思想策略進(jìn)行了梳理匯總,發(fā)現(xiàn)經(jīng)常運(yùn)用的數(shù)學(xué)解題思想策略為數(shù)形結(jié)合、分類討論、轉(zhuǎn)化、函數(shù)、方程等.下面主要論述常見解題數(shù)學(xué)思想策略在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用.
一、數(shù)形結(jié)合解題思想策略在問題教學(xué)中的運(yùn)用
數(shù)學(xué)問題案例通過精確性的數(shù)學(xué)語言進(jìn)行展示,借助形象性的圖形符號進(jìn)行補(bǔ)充.數(shù)形結(jié)合解題思想就是運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)科所具有的精確性和直觀性等特點(diǎn),通過以數(shù)補(bǔ)形,以形補(bǔ)數(shù),實(shí)現(xiàn)問題案例的有效解答.
問題1:如圖所示,四邊形ABCD是梯形,其中AD∥BC,已知AD、BC的長度分別為a、b(a
點(diǎn)評:上述問題解答過程中,僅通過對問題條件內(nèi)容的分析,解決問題較困難,需要借助于所提供的平面圖形符號,通過數(shù)形結(jié)合的解題思想策略,找尋問題解答的切入點(diǎn).通過分析,可以發(fā)現(xiàn),要求出相關(guān)數(shù)據(jù),需要進(jìn)行圖形構(gòu)建,延長BA、CD相交于點(diǎn)O,利用三角形相似及列方程的形式,從而求出所需要求的數(shù)值.
問題2:如圖所示,在△ABC中,∠BCA=90°,EF⊥AB于點(diǎn)F,CD⊥AB于點(diǎn)D,∠BEF=∠CDG,BF=DG,如果BC=12,AD=5,求CE的長度.
分析:如果知道BE的長度,問題解答就可以變得輕松簡單,通過對問題條件及圖形符號的分析可以發(fā)現(xiàn),要求BE的長度,通過條件可以知道,應(yīng)該借助于直角三角形的全等的判定定理,得到Rt△BEF≌Rt△DAG,這可以求得AD=BE=5,從而求出CE的長度.
評注:解答求證此類圖形符號類的問題案例時(shí),應(yīng)在充分掌握問題條件內(nèi)容基礎(chǔ)上,根據(jù)所提供的圖形符號,進(jìn)行認(rèn)真觀察分析,找尋問題條件揭示的條件及隱含的等量關(guān)系進(jìn)行解答.
二、分類討論解題思想策略在問題教學(xué)中的運(yùn)用
分類討論解題思想策略,對學(xué)習(xí)對象思維嚴(yán)密性、縝密性特性培養(yǎng)具有促進(jìn)和提升作用.學(xué)習(xí)對象在問題解答過程中,對出現(xiàn)多個(gè)結(jié)果時(shí),應(yīng)根據(jù)問題要求分別甄別和判斷,選定最精當(dāng)、最適宜的條件內(nèi)容.
問題3:有一個(gè)半徑為r的圓上有點(diǎn)A,B,C等三個(gè)點(diǎn),已知直線AD⊥直線BC,垂足為點(diǎn)D,直線BE⊥直線AC,垂足為點(diǎn)E,同時(shí)直線AD與直線BE解析:通過問題條件內(nèi)容的分析,在作出如圖1,2圖形基礎(chǔ)上,觀察發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)∠ABC處在圓中的位置各不相同,有兩種不同情況.要求∠ABC所對的弧長時(shí),就需要根據(jù)不同情況進(jìn)行分類討論.根據(jù)同角的余角相等求出∠H=∠C,再根據(jù)兩角對應(yīng)相等,兩三角形相似求出△ACD和△BHD的2倍求出∠ABC所對的弧長所對的圓心角,然后利用弧長公式列式計(jì)算即可得解.
圖1 圖2
評注:本題考查了弧長的計(jì)算,圓周角定理,相似三角形的判定與性質(zhì),特殊角的三角函數(shù)值,求解時(shí)需要根據(jù)∠ABC的不同情況進(jìn)行討論,解答中判斷出相似三角形是解題的關(guān)鍵.
三、轉(zhuǎn)化解題思想策略在問題教學(xué)中的運(yùn)用
在初中數(shù)學(xué)問題教學(xué)活動中,轉(zhuǎn)化解題思想策略運(yùn)用相對較廣泛,其運(yùn)用的前提,就是要準(zhǔn)找知識點(diǎn)之間的深刻聯(lián)系,通過某一“載體”或條件,進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換,使問題由復(fù)雜變?yōu)楹唵?,由繁瑣變?yōu)楹喴祝瑢?shí)現(xiàn)問題有效解答.
問題4:如圖所示,小明要從A地到B地游玩,需要經(jīng)過公路的C地,已知圖中AC的長度為10千米,∠CAB=25°,∠CBA=37°,現(xiàn)在由于道路改造原因,準(zhǔn)備在A點(diǎn)和B點(diǎn)之間之間修一條筆直的公路.(1)試求出改直的公路AB的長度;(2)那么小明走經(jīng)過改直后的公路比原來的路線縮短了多少千米?(sin25°≈0.42,cos25°≈0.91,sin37°≈0.60,tan37°≈0.75)
分析:將現(xiàn)實(shí)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,是數(shù)學(xué)問題案例解答中經(jīng)常使用的一種方法.通過問題條件可以知道,要求改直的公路AB的長度,需要進(jìn)行構(gòu)造法,作CH⊥AB于H.此時(shí)在Rt△ACH中,結(jié)合三角函數(shù)內(nèi)容,求得CH,AH,在Rt△BCH中,求得BH,再根據(jù)AB=AH+BH,即可求解;第二小題要求出縮短的距離,可以根據(jù)Rt△BCH三角函數(shù)求得BC的長度,再根據(jù)AC+BC﹣AB列式計(jì)算,從而求得少走的距離.
點(diǎn)評:此題考查了解直角三角形的應(yīng)用,主要是三角函數(shù)的基本概念及運(yùn)算,關(guān)鍵把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題加以計(jì)算.
四、方程解題思想策略在問題教學(xué)中的運(yùn)用
方程解題思想策略,就是針對數(shù)學(xué)問題案例,特別是當(dāng)出現(xiàn)問題案例中出現(xiàn)已知量與未知量之間具有錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系前提下,借助于列方程或方程組的方式,構(gòu)建有關(guān)的方程,通過運(yùn)用解方程的形式解答問題.
分析:上述問題案例解題時(shí)需要運(yùn)用二次函數(shù)圖像上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式等知識內(nèi)容,解題時(shí)可以根據(jù)點(diǎn)C的位置分情況確定出對稱軸解析式,然后設(shè)出拋物線解析式,構(gòu)建方程組,再將點(diǎn)A、B的坐標(biāo)代入求解即可.
點(diǎn)評:本題考查了二次函數(shù)圖像上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,難點(diǎn)在于分情況確定出對稱軸解析式并討論求解.
需要注意的是,在實(shí)際運(yùn)用過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)幾個(gè)解題思想策略同時(shí)運(yùn)用的情況,學(xué)生要根據(jù)問題條件及解題要求進(jìn)行有效運(yùn)用,深入實(shí)踐.