摘 要:數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)的靈魂,是對(duì)數(shù)學(xué)規(guī)律的理性認(rèn)識(shí),而數(shù)學(xué)方法則是數(shù)學(xué)的行為,是數(shù)學(xué)思想的具體反映?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》明確提出數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法是基礎(chǔ)知識(shí)的重要組成部分,這是對(duì)學(xué)生實(shí)施創(chuàng)新教育、培養(yǎng)創(chuàng)新思維的重要保證。
關(guān)鍵詞:整體思想;數(shù)形結(jié)合;轉(zhuǎn)化思想
一、整體思想的應(yīng)用
數(shù)學(xué)中在解決一些計(jì)算或化簡(jiǎn)求值等問(wèn)題時(shí),常常將一些數(shù)或式子看成一個(gè)整體進(jìn)行計(jì)算,使得計(jì)算更加簡(jiǎn)便,這就是數(shù)學(xué)思維方法中的“整體思想”。
類(lèi)型一 整體思想在方程組中的應(yīng)用
例1:解方程組
x+y=1? ? ①
y+z=2? ? ②
z+x=3? ? ③
導(dǎo)析:本題主要考查三元一次方程組的解法,但可根據(jù)題目的具體特點(diǎn),采用簡(jiǎn)單的方法求解,構(gòu)造(x+y+z)的整體是解題的關(guān)鍵。因?yàn)榉匠痰淖筮吤總€(gè)未知均出現(xiàn)兩次,三個(gè)式子相加后的2(x+y+z)=6,所以x+y+z=3④,再用④式依次減去①②③,可直接化三元為一元,從而得到方程組的解。
解:—,得x+y+z=3,④
④―①,得z=2,
④―②,得 x=1,
④―③,得y=0.
所以原方程組的解為
x=1
y=0
z=2
類(lèi)型二 整體思想在整式求值中的應(yīng)用
方法歸納:在進(jìn)行條件求值時(shí),可以根據(jù)條件的結(jié)構(gòu)特征,合理變形,構(gòu)造出條件中含有的模型,然后整體代入,從而使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。
二、數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用
數(shù)形結(jié)合思想就是在研究問(wèn)題的過(guò)程中,把數(shù)和形結(jié)合起來(lái)分析,把求圖形性質(zhì)的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求數(shù)量關(guān)系的問(wèn)題,或者把數(shù)量關(guān)系的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求圖形性質(zhì)的問(wèn)題,使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,抽象問(wèn)題具體化。
類(lèi)型一 數(shù)形結(jié)合思想在整式乘法中的應(yīng)用
例2:在邊長(zhǎng)為a的正方形中挖一個(gè)邊為b的小正方形(a>b),再沿虛線(xiàn)剪開(kāi),如圖1,然后拼成一梯形,如圖2,根據(jù)這兩個(gè)圖形的面積關(guān)系,表明下列式子成立的是 (? ? ? ?)。
A.a2-b2=(a+b)(a-b)
B.(a+b)2=a2+2ab+b2
C.(a-b)2=a2-2ab+b2
D. a2-b2=(a-b)2
導(dǎo)析:圖1中陰影部分的面積表示為a2-b2,圖2的面積可以表示為—[(2a+2b)(a-b)]=(a+b)(a-b)。故有a2-b2=(a+b)(a-b)。
解答:A
類(lèi)型二 數(shù)形結(jié)合思想在二元一次方程組中的應(yīng)用
例3:小明和小紅先后用8個(gè)同樣大長(zhǎng)的長(zhǎng)方形拼圖,小明拼成一個(gè)大長(zhǎng)方形(如圖3),而小紅卻拼成一個(gè)正方形,中間還留下了一個(gè)邊長(zhǎng)為2mm的小正方形(如圖4),你能算出每個(gè)小長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬各是多少嗎?
導(dǎo)析:設(shè)小長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為xmm,寬為ymm,從如圖3的長(zhǎng)有兩種圍成方式,可得3x=5y;從圖4的邊長(zhǎng)相等,可得2x+2=x+2y聯(lián)立得方程組。
解答:設(shè)小長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為xmm,寬為ymm,依題意得? 3x=5y,? ? ? ? ? ? ? ?解得? x=10,
2x+2=x+2y,? ? ? ? ? ? ? ? ?y=6.
所以小長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為10mm,寬為6mm。
三、轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用
轉(zhuǎn)化的思想方法在數(shù)學(xué)中非常重要,它是指把較難解決的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為另一個(gè)較易解決的問(wèn)題或已經(jīng)解決的問(wèn)題。
類(lèi)型一 轉(zhuǎn)化思想在解幾何問(wèn)題中的應(yīng)用
例4:已知AC∥ED,∠C=26°,∠CBE=37°,則BED的度數(shù)是(? ? ?)
A.? 53°B.? 63°C. 73°D. 83°
導(dǎo)析:過(guò)點(diǎn)A作AF∥BC(如圖5),∴∠C= ∠CAF,∠CBE=∠EAF,∵∠C =26°,∠CBE=37°,∴∠CAE=∠EAF+∠CAF=∠CBE+∠C=37°+26°=63°,又∵AC∥ED,∴∠BED=∠CAE=63°。
解答:B
方法歸納:在平行線(xiàn)中,從折點(diǎn)出發(fā)作平行線(xiàn)是解決求角或證明角的關(guān)系題中常見(jiàn)的一種輔助線(xiàn)的添法,通過(guò)做輔助線(xiàn),將所求角轉(zhuǎn)化為已知角來(lái)求解。
類(lèi)型二 轉(zhuǎn)化思想在解方程組中的應(yīng)用
例5:? 解方程組:? 2x-y=6①,
x+2y=-2②,
解答:①×2+②,得5x=10,解得 x=2。將x=2代入①,得2×2-y=6,解得y=-2,所以原方程的解為x=2,y=-2。
方法歸納:解二元一次方程組的基本思路就是通過(guò)消元,實(shí)現(xiàn)由“二元”向“一元”“未知”向“已知”的轉(zhuǎn)化。
四、方程思想的應(yīng)用
方程思想是指從分析問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系入手,將問(wèn)題中的已知量和未知量之間的數(shù)量關(guān)系通過(guò)適當(dāng)設(shè)元建立方程,然后通過(guò)解方程使問(wèn)題得到解決的思維方式。方程思想的應(yīng)用主要分為兩種類(lèi)型,如方程思想在幾何求角中的應(yīng)用以及方程思想在“三數(shù)”、方差中的應(yīng)用,其中以方程思想在“三數(shù)”、方差中的應(yīng)用舉例說(shuō)明。
例6:已知一組數(shù)據(jù)1,2,3,x,5,它的平均數(shù)是3,求這組數(shù)據(jù)的方差。
導(dǎo)析:先由平均數(shù)的公式求得x的值,再根據(jù)方差公式求方差。
解答:根據(jù)題意知—=3,解得x=4,方差S2=—[(1-3)2+(2-3)2+(3-3)2+(4-3)2+(5-3)2]=2。
滴水穿石,非一日之功,要使學(xué)生真正具備靈活處理難題的思想,僅僅幾堂課是不能達(dá)到的。但是,只要我們?cè)诮虒W(xué)中提煉教學(xué)思想方法來(lái)深化課堂教學(xué),將數(shù)學(xué)知識(shí)建立在數(shù)學(xué)思想方法的基礎(chǔ)上,用數(shù)學(xué)思想方法指導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的精髓,假以時(shí)日,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的認(rèn)識(shí)就一定會(huì)日趨成熟。
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作者簡(jiǎn)介:胡躍平(1970—),男,湖南洞口人,一級(jí)教師,本科,研究方向: 初中數(shù)學(xué)教學(xué)。