林圣忠
【中圖分類號(hào)】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2016)06-0108-02
在推行素質(zhì)教育,培養(yǎng)新世紀(jì)優(yōu)秀人才的當(dāng)今教學(xué)理念下,使學(xué)生具有創(chuàng)新意識(shí),在創(chuàng)造中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),教育應(yīng)更多的關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和思想的培養(yǎng)。在筆者初中數(shù)學(xué)教學(xué)生涯中,曾使用過多種版面的數(shù)學(xué)教材,但不論是舊教材還是新課程,我始終認(rèn)為數(shù)學(xué)思想是整個(gè)教材的靈魂,是將數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)能力的橋梁。初中數(shù)學(xué)思想方法教育,是培養(yǎng)和提高學(xué)生素質(zhì)的重要內(nèi)容。
新課程標(biāo)準(zhǔn)試行幾年來,無疑是對(duì)教師的一種挑戰(zhàn)和考驗(yàn),新課程除了以探究為手段,創(chuàng)新教育為主線外,數(shù)學(xué)思想方法的教育仍然是新課標(biāo)的重中之重。新課標(biāo)突出強(qiáng)調(diào):“在教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)好概念的基礎(chǔ)上掌握數(shù)學(xué)的規(guī)律(包括法則、性質(zhì)、公式、公理、定理、數(shù)學(xué)思想和方法)?!币虼耍_展數(shù)學(xué)思想方法教育應(yīng)作為新課改中所必須把握的教學(xué)要求。
初中階段滲透的數(shù)學(xué)思想方法,大體上可分為三種類型:第一種是技巧型思想方法,包括消元、換元、降冪、配方、待定系數(shù)法等;第二種是邏輯型思想方法,包括分類、類比、代換、分析、綜合、反證法等;第三種是宏觀型思想方法,包括字母代數(shù)、數(shù)形結(jié)合、歸納猜想、化歸、數(shù)學(xué)建模等。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中加強(qiáng)一些如上提到的重要的基本數(shù)學(xué)思想方法的滲透,對(duì)于開發(fā)學(xué)生智力、培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)以及提高學(xué)生的綜合素質(zhì)都將是十分有益的 。
一、滲透分類討論思想,創(chuàng)設(shè)情境,深化提高解題能力
分類討論的思想對(duì)學(xué)生的能力要求較高,因此,在新課程七年級(jí)上冊(cè)學(xué)習(xí)絕對(duì)值的代數(shù)意義時(shí)就開始滲透。例如:(1)當(dāng)a是正數(shù)時(shí),|a|=a;(2)當(dāng)a是負(fù)數(shù)時(shí);|a|=-a;(3)當(dāng)a=0時(shí),|a|= 0。由于滲透分類思想有一定的難度,所以除了在課堂教學(xué)中滲透、提煉外,還要有意識(shí)地增加平時(shí)應(yīng)用這一思想方法的機(jī)會(huì),得到強(qiáng)化,克服分類討論中的盲目性和隨意性,提高學(xué)生的綜合運(yùn)用這種數(shù)學(xué)思想解題的能力。在初中數(shù)學(xué)中,若涉及到以下幾個(gè)方面,往往需要數(shù)學(xué)進(jìn)行分類討論:①涉及的數(shù)學(xué)概念是分類定義的;②運(yùn)用的數(shù)學(xué)定理、公式或運(yùn)算性質(zhì)、法則是分類給出的;③求解的數(shù)學(xué)問題的結(jié)論有多種情況和多種可能;④數(shù)學(xué)問題中含有參變量,這些參變量的取值會(huì)導(dǎo)致不同結(jié)果的。應(yīng)用分類討論,往往能使復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化。分類的過程,可培養(yǎng)學(xué)生思考的周密性、條理性,而分類討論,又促進(jìn)學(xué)生研究問題、探索規(guī)律的能力。
例:人教版九年級(jí)上冊(cè)課本證明圓周角定理:在同圓或等圓中,同弧或等弧所對(duì)的圓周角相等,都等于這條弧所對(duì)的圓心角的一半。在幾何中,常常由于圖形的形狀、位置的不同而要進(jìn)行分類討論。如上圖,因?yàn)辄c(diǎn)A的位置的取法不同,折痕與圓周角∠BAC的位置關(guān)系應(yīng)分成三種情況去證,要在學(xué)生畫圖、測(cè)量、分析、討論后形成思路。決不能在這些活動(dòng)之前給出分類證明,否則就失去了從一般到特殊,從特殊到一般的思維過程,無法體會(huì)分類證明的目的和優(yōu)點(diǎn)。只有通過學(xué)生的活動(dòng),才能體會(huì)到恰當(dāng)?shù)姆诸惪稍鰪?qiáng)題設(shè)的條件,即把分類的依據(jù)作為附加條件,先證明特殊情況,再由特殊情況推廣到一般情況的解決問題的思路,這是常用分類的方法。
二、滲透化歸轉(zhuǎn)換思想,打破常規(guī)思維
化歸,即轉(zhuǎn)化與歸結(jié)的意思。把有待解決或未解決的問題,通過轉(zhuǎn)化過程,歸結(jié)為所熟悉的規(guī)范性問題或已解決的問題中去,從而求得問題解決的思想。人們?cè)谘芯窟\(yùn)用數(shù)學(xué)的長(zhǎng)期實(shí)踐中,獲得了大量的成果,也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),許多問題的解決已經(jīng)形成了固定的方法模式和約定俗成的步驟。人們把這種有規(guī)定的解決方法和程序的問題,叫作規(guī)范問題,而把一個(gè)未知的或復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為規(guī)范問題的過程稱為問題的化歸。
例如,對(duì)于整式方程(如一元一次方程、一元二次方程),人們已經(jīng)掌握了等式基本性質(zhì)、求根公式等理論,因此,求解整式方程的問題是規(guī)范問題,而把有關(guān)分式方程通過去分母轉(zhuǎn)化為整式方程的過程,就是問題的規(guī)范化。
為了實(shí)現(xiàn)“化歸”,數(shù)學(xué)中常常借助于“代換”,又稱之為轉(zhuǎn)換。代數(shù)中有恒等變換,方程、不等式的同解變換;幾何中全等變換、相似變換、等積變換。轉(zhuǎn)換是手段,揭示其中不變的東西才是目的,為了不變的目的去探索轉(zhuǎn)換的手段就構(gòu)成解題的思路和技藝。例如,已知x2+y2+4x-8y+20=0,求x,y。對(duì)于初中生來說本題無法直接解出關(guān)于x、y的二元二次方程。但是如果從完全平方公式著手,已知條件可以轉(zhuǎn)換為(x+2)2 +(y-4)2=0。又因?yàn)榕即蝺缇哂蟹秦?fù)性,即(x+2)2≥0,(y-4)2≥0,所以(x+2)2 =0,(y-4)2=0,從而得出x=-2,y=4。最終問題得以解決。
三、滲透數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)“巧解題”能力
數(shù)形結(jié)合在數(shù)學(xué)中占有非常重要的地位,其“數(shù)”與“形”結(jié)合,相互滲透,把代數(shù)式的精確刻畫與幾何圖形的直觀描述相結(jié)合,使代數(shù)與幾何問題相互轉(zhuǎn)化,使抽象思維和形象思維有機(jī)結(jié)合。應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,就是將數(shù)量關(guān)系和空間形式巧妙結(jié)合,來尋找解題思路,使問題得到解決。數(shù)是形的抽象概括,形是數(shù)的幾何表現(xiàn)。通過數(shù)形結(jié)合往往可以使學(xué)生不但知其然,還能知其所以然。如在數(shù)軸教學(xué)中滲透了“數(shù)形結(jié)合”思想,在平面直角坐標(biāo)系中坐標(biāo)的幾何意義若從圖形來觀察將有助于理解和應(yīng)用。
四、滲透建模思想,提高解決實(shí)際問題的能力
數(shù)學(xué)中的建模思想是解決數(shù)學(xué)實(shí)際問題用得最多的思想方法之一,所謂的建模思想就是找到一種解決問題的數(shù)學(xué)方法。初中數(shù)學(xué)中常用的數(shù)學(xué)模型有:方程模型、函數(shù)模型、幾何模型、三角模型、不等式模型和統(tǒng)計(jì)模型等等。
例:小華家準(zhǔn)備裝修一套新房,若甲乙兩個(gè)裝飾公司合做6周完成,需工錢5.2萬元,若甲公司單獨(dú)做4周后,剩下的由乙公司來做,還需9周完成,需工錢4.8萬元,若只選一個(gè)公司單獨(dú)完成,從節(jié)約開支的角度考慮,小華家是選甲公司,還是乙公司?請(qǐng)你說明理由。
本題是工程問題,可設(shè)工作總量為1,可先由甲、乙合做的時(shí)間列方程組求出他們各自單獨(dú)完成該任務(wù)的時(shí)間,再由它們合做的費(fèi)用(工錢)列出方程組求得甲、乙各獨(dú)做完成該任務(wù)所需的工錢,通過比較,即可得出答案。設(shè)甲公司單獨(dú)完成需x周,需工錢a萬元,乙公司單獨(dú)完成需y周,需工錢b萬元,依題意得6/x+6/y=l,4/x+9/y=l;解之得x=10,y=15,又由題設(shè)得6(a/10+b/15)=5.2,4×a/10+9×b/10=4.8;解得a=6,b=4,即甲公司單獨(dú)完成需6萬元,乙公司單獨(dú)完成需4萬元,從節(jié)約開支的角度考慮,小華家應(yīng)選乙公司。
初中數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)思想方法還有很多,如歸納思想方法、轉(zhuǎn)換思想方法、對(duì)應(yīng)思想方法、函數(shù)與方程思想方法等,但值得指出是它們不是獨(dú)立的,而是相互滲透的,相互聯(lián)系,且各有側(cè)重。但限于篇幅,就不一一展開,接下來談?wù)劤踔袛?shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法的主要途徑。
1.適當(dāng)選配數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)思想方法是密切相關(guān)的,它們相互影響,相互聯(lián)系,事實(shí)上,知識(shí)的發(fā)生過程,也就是數(shù)學(xué)思想方法的發(fā)生過程。如概念的形成過程、結(jié)論的推導(dǎo)過程、思路的探索過程、規(guī)律被揭示的過程等等都蘊(yùn)藏著大量的數(shù)學(xué)思想方法。因此,在教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)的特征,適當(dāng)?shù)剡x配有關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法,有計(jì)劃、有目的、有步驟地進(jìn)行滲透,能使學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí),也獲取了數(shù)學(xué)思想方法。
2.注意挖掘隱藏于知識(shí)中的思想方法
初中數(shù)學(xué)教材內(nèi)容是按照邏輯系統(tǒng)和認(rèn)知理論相結(jié)合的思想來安排知識(shí)的順序,并用演澤結(jié)構(gòu)的方法把知識(shí)串聯(lián)起來。教材中的數(shù)學(xué)概念、公式、法則、性質(zhì)和定理等知識(shí)點(diǎn)以明顯的方式呈現(xiàn)出來,是有“形”的,而數(shù)學(xué)思想方法卻隱含在知識(shí)的教學(xué)過程中,是無“形”的,并且不成體系散見于教材各章節(jié)中,這就需要教師去挖掘隱藏于知識(shí)中數(shù)學(xué)思想方法,并象數(shù)學(xué)知識(shí)一樣納入教學(xué)目的和教材分析之中,在備課中。既備知識(shí),又備思想方法,弄清每一章節(jié)包含了哪些主要的數(shù)學(xué)思想方法。在教學(xué)過程中,教師要善于從具體的問題中提煉出具有普遍指導(dǎo)作用的數(shù)學(xué)思想方法,明確地告訴學(xué)生、闡明其作用,引起學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的重視和興趣。
綜上所述,數(shù)學(xué)教學(xué)要根植于課本,著眼于提高,注意數(shù)學(xué)思想的滲透和強(qiáng)化。在滲透數(shù)學(xué)思想時(shí),要有意識(shí)、有目的地結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)恰到好處地提出問題,提出數(shù)學(xué)思想的素材,反復(fù)運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法,把數(shù)學(xué)思想方法融到思維活動(dòng)中去,并不斷在解決問題中得到深化,在分析和解決問題中突出數(shù)學(xué)思想方法的滲透,深化、提高學(xué)生的“數(shù)學(xué)素質(zhì)”,從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。