(呼和浩特市土默特學(xué)校,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)
在《新課程標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于基本理念的敘述中指出:數(shù)學(xué)是人們生活、勞動和學(xué)習(xí)必不可少的工具;數(shù)學(xué)為其他科學(xué)提供了語言、思想和方法,是一切重大技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ);數(shù)學(xué)在提高人的推理能力、抽象能力、想象力和創(chuàng)造力方面有著獨特的作用。分類思想,在我們的實際生活中經(jīng)常用到,比如學(xué)生對書籍或一些物品的整理,教科書上對各章節(jié)的劃分……。通過分類處理,可以讓事物變得更有條理性,事物之間的關(guān)聯(lián)更加的清晰,而分類討論的能力也可以讓我們的邏輯思維更清楚,分析問題的能力得到訓(xùn)練。
根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,通過初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),學(xué)生對方程、類比、分類討論、建模等數(shù)學(xué)思想方法應(yīng)有一定的感知,并能在解題過程中進行應(yīng)用,這是對學(xué)生提出的較高學(xué)習(xí)要求。就這些概念本身而言的是比較抽象,也并不要求學(xué)生對概念進行記憶。因此,學(xué)生只有在新知識的習(xí)得過程中、知識的應(yīng)用中去體會、感悟它們,才能理解并掌握。
分類討論的思想方法,它一直貫穿于初中數(shù)學(xué)知識。從教材內(nèi)容的安排上來看,初中數(shù)學(xué)知識分代數(shù)、幾何、概率、統(tǒng)計四大部分,采用不同的方法進行研究,從各部分內(nèi)容來看,如代數(shù)中實數(shù)的分類、式的分類、方程的分類、函數(shù)的分類等,這都是分類思想的表現(xiàn)。通過了解學(xué)習(xí)內(nèi)容,讓學(xué)生在初中的第一堂課就感受當(dāng)數(shù)學(xué)思想方法的運用,同時,通過學(xué)習(xí)內(nèi)容的分類,使學(xué)習(xí)的難度有了一定的層次,每一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)目標(biāo)更具體,便于生對知識的掌握。
初中數(shù)學(xué)內(nèi)容中分類討論的思想主要表現(xiàn)在以下幾個方面:母系數(shù)或絕對值符號的運算,如,解方程 ax>1時,應(yīng)分為:當(dāng)a>0時(1)含字當(dāng)a<0時,一次函數(shù)的截距和斜率對圖象位置的影響,如,一次函數(shù)y =kx +b,當(dāng) k>0,b>0 時,圖象過一、二、三象限,當(dāng) k>0,b<0 時,圖象過一、三、四象限,當(dāng) k<0,b>0 時,圖象過一、二、四象限,當(dāng) k<0,b<0 時,圖象過二、三、四象限,由于字母系數(shù)的取值和絕對值符號去掉后會有不同結(jié)果,因此需要分類討論。(2)一些概念和定理的論證過程包含了多種情況,如,三角形按邊長分類為:
還有角的分類,多邊形的分類,圓周角定理的證明等。(3)有些數(shù)學(xué)問題,盡管結(jié)果一樣,但由于每種結(jié)果的分類依據(jù)不同,也要分類討論,如,有理數(shù)可按定義分為:
在人教版八年級上《等腰三角形》的一次習(xí)題課中,學(xué)生碰到了這樣一些問題:
1、一等腰三角形的一個底角是40°,求另外兩個角的度數(shù)。
2、一等腰三角形的一個頂角是40°,求另外兩個角的度數(shù)。
3、一等腰三角形的一個內(nèi)角是40°,求另外兩個角的度數(shù)。
前兩個問題學(xué)生能夠很快地找出答案,但在回答第三個問題時,一部分學(xué)生有了質(zhì)疑:這個已知的角是頂角還是底角?通過討論,學(xué)生很快分析得出,這個角可能是頂角,也可能是底角。因此,這里有兩種情況。通過這幾個練習(xí)讓學(xué)生初步體會到分類思想的用途。
4、一等腰三角形的一個內(nèi)角是100°,求另外兩個角的度數(shù)。
5、一等腰三角形的兩邊分別是6,3,求這個三角形的周長。
6、已知等腰三角形的周長是24,一邊長為6,則另兩邊的長是多少?
7、已知等腰三角形的周長是24,一邊長為10,則另兩邊的長是多少?
有了前面的問題做鋪墊,學(xué)生很自然的在處理這兩個題目時都會進行分情況(分類)處理,但會發(fā)現(xiàn)有些情況是不符合題意的,應(yīng)當(dāng)舍去。
8、一等腰三角形的周長是16,兩邊之差為2.求它的三邊長各是多少?
通過思考,學(xué)生們很快就提出了解法:
①設(shè)腰長為x,則:x+x+x+2=16,解得:x=。三邊長分別為,,。
②設(shè)底邊長為x,(x-2)+(x-2)+x=16,解得:x=。三邊長分別為,,。
這是出現(xiàn)了兩種相同的結(jié)果。問題出在哪兒?
經(jīng)過討論,又有學(xué)生提出:
③設(shè)腰長為x,則:x+x+x-2=16,解得:x=。三邊長分別為6,4。
④ 設(shè)腰長為 x,則:(x+2)+(x+2)+x=16,解得:x=。三邊長分別為。
再次出現(xiàn)了同樣的問題。通過學(xué)生幾分鐘的觀察思考,就有學(xué)生發(fā)現(xiàn)了問題所在:這四種解法中實際上就包含了兩種情況:①底邊比腰長多2;②腰長比底邊多2。因而,分類不應(yīng)該是以設(shè)不同的量(腰或底)為依據(jù)來進行求解。
到這里,一個教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束,讓學(xué)生們回過頭再來看看這幾個問題給大家?guī)淼淖⒁恻c,不難得出:
(1)在幾何知識中,我們也會遇到分類討論的問題,即:問題的答案不唯一;
(2)在分類的幾種情況總,允許有不合題意的結(jié)論被排除;
(3)分類時,一定要找準(zhǔn)分類的依據(jù),以便做到不重不漏。
當(dāng)然,分類討論思想的應(yīng)用在后繼的學(xué)習(xí)中還會出現(xiàn),要能準(zhǔn)確應(yīng)用,要求學(xué)生具有較強的分析、整理能力和嚴(yán)密的邏輯思考。這一能力的養(yǎng)成,并不是一節(jié)課就能夠達(dá)到的,需要通過一定量練習(xí)的點滴滲透、積累、概況和歸納才能形成,這也是初中階段學(xué)習(xí)應(yīng)養(yǎng)成的一種數(shù)學(xué)能力,在教學(xué)過程中不容忽視。
[1]數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研制組編寫.全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)解讀.北京:北京師范大學(xué)出版社,2002.5.第1版