張興彩
數(shù)學(xué)思維是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要組成部分,用以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)探究、猜想、轉(zhuǎn)化等思想方法,近年來,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生良好的思想品質(zhì),是每一位數(shù)學(xué)教師積極探索、努力踐行的方向,也是符合新課改標(biāo)準(zhǔn),推行素質(zhì)教育的有效途徑。
數(shù)學(xué)分類思想是根據(jù)數(shù)學(xué)對(duì)象本質(zhì)屬性的相同點(diǎn)與不同點(diǎn),將其分為幾個(gè)不同種類的一種數(shù)學(xué)思想它既是一種重要的數(shù)學(xué)思想,又是一種重要的數(shù)學(xué)邏輯方法。 ?在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中分類討論的思想貫穿始終,應(yīng)用分類討論的思想解決數(shù)學(xué)問題能起到事半功倍的效果,對(duì)學(xué)生高效解決問題帶來極大的方便,而分類的過程又能充分培養(yǎng)學(xué)生思考問題的嚴(yán)謹(jǐn)性和提升學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)規(guī)律的探索能力。
教學(xué)中可以從以下幾個(gè)方面,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,通過類比、觀察、分析、綜合、抽象和概括,形成對(duì)分類思想的主動(dòng)應(yīng)用。
一、滲透分類思想,養(yǎng)成分類的意識(shí)
每個(gè)學(xué)生在日常中都具有一定的分類知識(shí),如人群的分類、文具的分類等,我們利用學(xué)生的這一認(rèn)識(shí)基礎(chǔ),把生活中的分類遷移到數(shù)學(xué)中來,在教學(xué)中進(jìn)行數(shù)學(xué)分類思想的滲透,挖掘教材提供的機(jī)會(huì),把握滲透的契機(jī)。如數(shù)的分類,絕對(duì)值的意義,不等式的性質(zhì)等,都是滲透分類思想的很好機(jī)會(huì)。
整數(shù)、分?jǐn)?shù)、正有理數(shù)、零、負(fù)有理數(shù)、教授完負(fù)數(shù)、有理數(shù)的概念后,及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)有理數(shù)進(jìn)行分類,讓學(xué)生了解到對(duì)不同的標(biāo)準(zhǔn),有理數(shù)有不同的分類方法。為下一步分類討論奠定基礎(chǔ)。
認(rèn)識(shí)數(shù)a可表示任意數(shù)后,讓學(xué)生對(duì)數(shù)a 進(jìn)行分類,得出正數(shù)、零、負(fù)數(shù)三類。講解絕對(duì)值的意義時(shí),引導(dǎo)學(xué)生得到如下分類:通過對(duì)正數(shù)、零、負(fù)數(shù)的絕對(duì)值的認(rèn)識(shí),了解如何用分類討論的方法學(xué)習(xí)理解數(shù)學(xué)概念。
又如,兩個(gè)有理數(shù)的比較大小,可分為:正數(shù)和正數(shù)、正數(shù)和零、正數(shù)和負(fù)數(shù)、負(fù)數(shù)和零、負(fù)數(shù)和負(fù)數(shù)幾類情況來比較,而負(fù)數(shù)和負(fù)數(shù)的大小比較是新的知識(shí)點(diǎn),這就突出了學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。
結(jié)合“有理數(shù)”這一章的教學(xué),反復(fù)滲透,強(qiáng)化數(shù)學(xué)分類思想,使學(xué)生逐步形成數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的分類的意識(shí)。并能在分類討論的時(shí)候注意一些基本原則,如分類的對(duì)象是確定的,標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的,如若不然,對(duì)象混雜,標(biāo)準(zhǔn)不一,就會(huì)出現(xiàn)遺漏、重復(fù)等錯(cuò)誤。如把有理數(shù)分為:正數(shù)、負(fù)數(shù)、整數(shù),就是犯分類標(biāo)準(zhǔn)不一的錯(cuò)誤。在確定對(duì)象和標(biāo)準(zhǔn)之后,還要注意分清層次,不越級(jí)討論。
二、學(xué)習(xí)分類方法,增強(qiáng)思維的縝密性
在教學(xué)中滲透分類思想時(shí),應(yīng)讓學(xué)生了解,所謂分類就是選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn),根據(jù)對(duì)象的屬性,不重復(fù)、不遺漏地劃分為若干類,而后對(duì)每一子類的問題加以解答。掌握合理的分類方法,就成為解決問題的關(guān)鍵所在。
分類的方法常有以下幾種:
1.根據(jù)數(shù)學(xué)的概念進(jìn)行分類。有些數(shù)學(xué)概念是分類給出的,解答此類題,一般按概念的分類形式進(jìn)行分類。
例1、化簡(jiǎn)解:
2.這是按絕對(duì)值的意義進(jìn)行分類。
例2、比較 與 易得 的錯(cuò)誤,導(dǎo)致錯(cuò)誤在于沒有注意到數(shù) 可表示不同類的數(shù)。而對(duì)數(shù) 進(jìn)行分類討論,既可得到正確的解答:
〉0 時(shí) ,= 0 時(shí) ,< 0 時(shí) ,2、根據(jù)數(shù)學(xué)的法則、性質(zhì)或特殊規(guī)定進(jìn)行分類
學(xué)習(xí)一元二次方程 , 根的判別式時(shí),對(duì)于變形后的方程。用兩邊開平方求解,需要分類研究 大于0,等于0,小于0這三種情況對(duì)應(yīng)方程解的情況。而此題 ?的符號(hào)決定能否開平方,是分類的依據(jù)。從而得到一元二次方程 的根的三種情況。
例3、解關(guān)于x的不等式:ax+3>2x+a
分析通過移項(xiàng)不等式化為(a-2)x>a-3的形式,然后根據(jù)不等式的性質(zhì)可分為a-2>0,a-2=0,和a-2<0三種情況分別解不等式。
當(dāng)a-2>0,即a>2時(shí),不等式的解是x>
當(dāng),a-2=0,即a=2時(shí),不等式的左邊=0,不等式的右邊=-1
因?yàn)?1-1,所以不等式的解是一切實(shí)數(shù)。
當(dāng)a-2<0,即a<2時(shí),不等式的解是x<
3.根據(jù)圖形的特征或相互間的關(guān)系進(jìn)行分類。如三角形按角分類,有銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形,直線和圓根據(jù)直線與圓的交點(diǎn)個(gè)數(shù)可分為:直線與圓相離、直線與圓相切、直線與圓相交。
在證明圓周角定理時(shí)。由于圓心的位置有在角的邊上、角的內(nèi)部,角的外部三種不同的情況,因此分三種不同情況分別討論證明。先證明圓心在圓周角的一條邊上,這種最容易解決的情況,然后通過作過圓周角頂點(diǎn)的直徑,利用先證明(圓心在圓周角的一條邊上)的這種情況來分別解決圓心在圓周角的內(nèi)部、圓心在圓周角的外部這兩種情況。這是一種從定理的證明過程中反映出來的分類討論的思想和方法。它是根據(jù)幾何圖形點(diǎn)和線出現(xiàn)不同位置的情況逐一解決的方法。教材中在證明弦切角定理:弦切角等于它所夾的弧所對(duì)的圓周角。也是如此分圓心在弦切角的一條邊上,弦切角的內(nèi)部、弦切角的外部三種不同情況解決的。
三、引導(dǎo)分類討論,提高合理解題的能力
初中數(shù)學(xué)相對(duì)來說還不是特別難,對(duì)于很多的題目也不是必須使用分類討論思想才能解體,有時(shí)一道題可以有多種解題方法。只要你掌握了其中的一種就可以,只是有些題目雖然不是用分類討論也可以得到解答,只是不使用分類討論思想解得過程很復(fù)雜,也很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,因?yàn)闂l理不清晰很容易忽略某種情況,或重復(fù)出像一種情況下的解答過程。因此,弄清題目類型在解答時(shí)相當(dāng)重要,掌握分類討論思想可以使好多復(fù)雜的題目簡(jiǎn)單化。初中數(shù)學(xué)經(jīng)常利用分類討論思想解的題目主要有函數(shù)式或方程的解答過程中根據(jù)參數(shù)的取值范圍進(jìn)行分類討論,然后再將分類討論的結(jié)果進(jìn)行歸總,得出在參數(shù)取不同范圍時(shí)解的情況。另外就是幾何中根據(jù)點(diǎn)線位置進(jìn)行分類討論,把幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題解決運(yùn)用了轉(zhuǎn)化思想同時(shí)也使用到了分類討論的思想,使問題得到簡(jiǎn)化。
四、在新課講解中貫穿分類討論思想
定理公理的探索推到是初中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一大項(xiàng),學(xué)生不僅要知道公理的形式還要知道公理的推理這樣不僅有利于記憶,而且在這個(gè)推理過程中學(xué)生還能學(xué)到很多東西,公理的探索推理有好多會(huì)用到分類討論思想,讓學(xué)生自己去進(jìn)行公理的推到對(duì)學(xué)生的思維開發(fā)有很大作用。
利用現(xiàn)有教材,教學(xué)中著意滲透并力求幫助學(xué)生初步掌握分類的思想方法,結(jié)合其它數(shù)學(xué)思想方法的學(xué)習(xí),注意幾種思想方法的綜合使用,給學(xué)生提供足夠的材料和時(shí)間,啟發(fā)學(xué)生積極思維。相信會(huì)使學(xué)生在認(rèn)識(shí)層次上得到極大的提高,收到事半功倍的教學(xué)成效。
學(xué)生在學(xué)習(xí)中掌握分類討論思想解題的過程也就是不多學(xué)習(xí)不斷成長(zhǎng)的過程,在學(xué)習(xí)解題思想時(shí)能有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,有層次的集體步驟讓同學(xué)覺得很明了,也就會(huì)產(chǎn)生一種成就感,對(duì)他們身心健康也有很大的作用。這樣的學(xué)習(xí)有效地提高了課堂教學(xué)的效率。