夏仕嫻
【摘? ?要】? 近年來,隨著教育改革的不斷深入,教師越來越注重學(xué)生綜合素質(zhì)的提高?;瘹w轉(zhuǎn)化思想作為數(shù)學(xué)學(xué)科中常用的解題思想,也受到越來越廣泛的關(guān)注。它旨在化繁為簡(jiǎn)、化未知為已知等,從而幫助學(xué)生更加高效地解題。因此,如何在教學(xué)中滲透化歸轉(zhuǎn)化思想、提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力成為眾多初中數(shù)學(xué)教師的研究重點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】? 初中數(shù)學(xué);化歸轉(zhuǎn)化思想;解題能力
化歸轉(zhuǎn)化思想,即將一個(gè)問題由復(fù)雜化為簡(jiǎn)單的過程,它是一種十分高效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法。眾所周知,數(shù)學(xué)與生活緊密相連,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的最終目的就是將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中解決相關(guān)數(shù)學(xué)問題。但是學(xué)生往往學(xué)的是理論知識(shí),教師不可能將所學(xué)的數(shù)學(xué)問題都一一講解。在面對(duì)問題時(shí),大家應(yīng)當(dāng)分析思考,將其與所學(xué)知識(shí)相聯(lián)系,化歸轉(zhuǎn)化,進(jìn)而進(jìn)行求解。因此,教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)時(shí)滲透化歸轉(zhuǎn)化思想,引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)解題的方法,進(jìn)而提高數(shù)學(xué)解題能力。下面,我將圍繞初中數(shù)學(xué)中化歸轉(zhuǎn)化思想的培養(yǎng)策略展開論述。
一、變形,化陌生為熟悉
題是永遠(yuǎn)做不完的,數(shù)學(xué)題目千變?nèi)f化,但是萬(wàn)變不離其宗,題目背后考查的知識(shí)點(diǎn)是固定不變的。在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí),很多學(xué)生都會(huì)產(chǎn)生畏懼心理,在面對(duì)數(shù)學(xué)問題時(shí),這部分學(xué)生總覺得沒有學(xué)過,不會(huì)求解。歸根結(jié)底是因?yàn)榇蠹覜]有融會(huì)貫通。為了解決這一問題,教師應(yīng)在教學(xué)時(shí)帶領(lǐng)大家掌握數(shù)學(xué)變形,化陌生為熟悉,學(xué)會(huì)將數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為學(xué)過的知識(shí),進(jìn)而求解得出正確答案。
1.條件變形,梳理數(shù)量關(guān)系
數(shù)量關(guān)系是數(shù)學(xué)問題中十分重要的條件。只有弄清楚數(shù)量關(guān)系后,才能繼續(xù)探究求解。而在應(yīng)用化歸思想解題時(shí),學(xué)生需要將已知條件進(jìn)行變形梳理,從中得出數(shù)量關(guān)系,方便后續(xù)求解。因此,教師應(yīng)在教學(xué)時(shí)向?qū)W生講解條件變形的方法,引導(dǎo)大家形成意識(shí),合理利用已知條件,梳理數(shù)量關(guān)系。
例如,在講解“乘法公式”時(shí),教師可以向?qū)W生講解這樣一個(gè)問題:已知a+b=7,ab=10,求(a-b)2。這道題目最終讓求解的是(a-b)2,又因?yàn)椋╝-b)2=a2-2ab+b2,因此,大家就需要從已知條件中尋找a2、ab和b2的值,可是觀察已知條件發(fā)現(xiàn)并沒有說明a2和b2,這個(gè)時(shí)候很多學(xué)生就不知道該怎么辦了??墒且阎獥l件a+b=7還沒有用,回想完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2,這時(shí)候就可以結(jié)合這一公式將已知條件進(jìn)行轉(zhuǎn)化,得出a2+b2=(a+b)2-2ab,即29,緊接著就可以利用這一條件得出(a-b)2=9。
在面對(duì)稍微復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題時(shí),學(xué)生往往無(wú)法直接從已知條件中獲取數(shù)量關(guān)系。這時(shí),大家就需要結(jié)合所學(xué)知識(shí),對(duì)已知條件進(jìn)行變形,梳理得出有用的數(shù)量關(guān)系。這一步驟直接影響了大家的解題效率,如果解題方法、角度選擇不恰當(dāng),就很容易增加解題的難度。
2.問題變形,探究問題實(shí)質(zhì)
練習(xí)時(shí),學(xué)生常常會(huì)遇到這樣一種情況:題目往往讓學(xué)生無(wú)從下手,大家無(wú)法很快得出考查內(nèi)容的答案。這時(shí)候,教師就可以對(duì)結(jié)果進(jìn)行變形,將其轉(zhuǎn)化為與已知條件相關(guān)聯(lián)的形式,尋找問題本質(zhì)。因此,教師可以在教學(xué)時(shí)向?qū)W生展示講解,帶領(lǐng)大家了解并掌握結(jié)論變形的使用情況及方法,從而提高其數(shù)學(xué)解題效率。
例如,在教學(xué)“分式方程”時(shí),教師可以出示這樣一道題目:若m-? ? ?=3,求? ? ? ? ? ? ? ? ? 的值??吹竭@道題目,可能很多學(xué)生都會(huì)直接對(duì)分式方程求解,計(jì)算得出m的值后,代入所求式子計(jì)算最終值。但是分式方程具有一定的難度,計(jì)算量大,這時(shí)候?qū)W生就可以從結(jié)論入手,對(duì)結(jié)論進(jìn)行變形,分子分母同時(shí)除以m2,化簡(jiǎn)可以得出m2-2+? ? ? ,這樣就可以看出它是(m-? ? ?)2的展開式形式,然后得出結(jié)果為9,這樣相對(duì)于解分式方程,計(jì)算量小很多。
對(duì)問題變形的目的在于探究問題的本質(zhì)。只有明白其本質(zhì)考查點(diǎn),學(xué)生才能更加高效地找到解題方法和思路。所以,在面對(duì)不熟悉的問題時(shí),大家應(yīng)分析思考,選擇變形方法后,尋求突破口,化陌生為熟悉,提高解題能力。
二、分割,化復(fù)雜為簡(jiǎn)單
面對(duì)較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,學(xué)生往往會(huì)無(wú)從下手,不知道如何分析求解,但其實(shí)質(zhì)只是對(duì)知識(shí)點(diǎn)的綜合考查。在解決較為復(fù)雜的問題時(shí),大家就可以使用分割的方法進(jìn)行化歸,化復(fù)雜為簡(jiǎn)單,進(jìn)而幫助自己求解。因此,為了幫助大家更好地了解并掌握分割化歸的方法,教師可以在課堂上進(jìn)行講解,引導(dǎo)學(xué)生掌握方法,提高數(shù)學(xué)解題能力。
1.做輔助線,茅塞頓開
初中數(shù)學(xué)幾何問題中,往往會(huì)出現(xiàn)很多不規(guī)則圖形的相關(guān)問題,它們沒有特定的解題公式、步驟等。針對(duì)這種情況,做輔助線分割就是一種很好的解題方法,它可以將不規(guī)則圖形分割成不同的規(guī)則圖形,這時(shí)候就可以應(yīng)用所學(xué)知識(shí)求解了。因此,教師可以在教學(xué)時(shí)向?qū)W生講解輔助線分割的方法,引導(dǎo)大家掌握其方法內(nèi)涵,化復(fù)雜為簡(jiǎn)單,提高解題能力。
例如,在講解“三角形”時(shí),可以練習(xí)如下的題目:如下左圖所示,已知AE⊥ED,CD⊥ED,且AE=CD=ED=5cm,計(jì)算圖形的面積。這個(gè)圖形既不是我們所學(xué)過的長(zhǎng)方形,也不是正方形、三角形等,它無(wú)法通過公式直接計(jì)算得出答案。這時(shí)候,大家就可以在中間構(gòu)建一條輔助線,如右圖所示,這樣一來,就可以將其分割成一個(gè)三角形和一個(gè)正方形。分別計(jì)算三角形和正方形的面積為10 cm2和25 cm2。相加即可得出該圖形的面積為35 cm2。這樣一來,就可以化復(fù)雜為簡(jiǎn)單,將其轉(zhuǎn)化為學(xué)過的面積求解問題,分步求解,然后相加得出最終結(jié)果。
添助輔助線,將復(fù)雜圖形分割成幾部分,能夠啟發(fā)大家找到解題思路,進(jìn)而求解得出正確答案。但是值得注意的是,輔助線的畫法是靈活的,往往有多種形式,因此,學(xué)生在做輔助線時(shí)不必拘泥于某種特定形式,只要能幫助化繁為簡(jiǎn)即可。
2.移動(dòng)填充,另辟蹊徑
分割能夠幫助大家將復(fù)雜的問題拆分成一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的部分,簡(jiǎn)化題目難度。但是很多時(shí)候,移動(dòng)填充,將不規(guī)則圖形通過分割移動(dòng)轉(zhuǎn)化成等價(jià)的規(guī)則圖形,相對(duì)來說計(jì)算量更小。
因此,教師可以在教學(xué)時(shí)引導(dǎo)學(xué)生移動(dòng)填充,另辟蹊徑。這樣不僅能夠提升數(shù)學(xué)解題能力,還有助于幫助大家融會(huì)貫通,發(fā)散數(shù)學(xué)思維,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
例如,在教學(xué)“圓的面積”時(shí),可以講解如下所示的例題:如下左圖所示,已知正方形的邊長(zhǎng)為10cm,求解陰影部分的面積。觀察可以發(fā)現(xiàn)陰影部分是不規(guī)則圖形,直接對(duì)陰影部分計(jì)算求解可能不太現(xiàn)實(shí),無(wú)法計(jì)算,因此,這個(gè)時(shí)候大家就可以思考了,這4個(gè)? ? ?圓全等,因此,如果將其移動(dòng)旋轉(zhuǎn),那么就可以得到如下右圖所示的樣子,此時(shí)的陰影部分與左圖部分面積是相等的。所以,大家只需要計(jì)算右邊所示的陰影部分面積即可。很顯然,這部分面積可以用正方形面積-圓的面積計(jì)算出來,即結(jié)果為(100-25π) cm2。這樣一來,就可以通過規(guī)則圖形求解不規(guī)則圖形的面積。
移動(dòng)填充,能夠?qū)⒉灰?guī)則圖形轉(zhuǎn)化為規(guī)則圖形,大大降低了題目難度。但這種方法卻并非十分容易,學(xué)生需要在日常學(xué)習(xí)中不斷練習(xí)并積累經(jīng)驗(yàn)。
三、建模,化抽象為具體
數(shù)學(xué)是一門有規(guī)律的學(xué)科。在解決數(shù)學(xué)問題時(shí),學(xué)生可以構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,化抽象為具體。這樣,明白了考查點(diǎn)后,學(xué)生就可以應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析求解。其中,構(gòu)建模型是十分關(guān)鍵的步驟,模型的構(gòu)建直接影響最終的學(xué)習(xí)效果。因此,教師可以在教學(xué)過程中帶領(lǐng)大家練習(xí),經(jīng)歷過程,促進(jìn)掌握建模的方法和意義,提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率。
1.分析等量,創(chuàng)建方程模型
方程是初中數(shù)學(xué)中常見的模型。構(gòu)建方程模型,計(jì)算求解,能夠計(jì)算得出所需要的未知量。構(gòu)建方程模型的前提就是分析等量關(guān)系。因此,教師可以向?qū)W生講解等量關(guān)系的分析方法,只有得出了正確的等量關(guān)系,才能構(gòu)建出正確的方程模型。
例如,在教學(xué)“一元二次方程”時(shí),教師可以出示這樣一道題目:某樹林原有樹木8行8列,后來又增加了36棵樹,且增加的行數(shù)和列數(shù)相等,請(qǐng)問現(xiàn)在有多少行和列。分析等量關(guān)系,之前的樹木+36=之后的樹木,那么可以構(gòu)建方程模型,即假設(shè)現(xiàn)在有x行和x列樹木,那么列方程為8×8+36=x2,計(jì)算得出現(xiàn)在有10行和10列樹木。可見,構(gòu)建方程模型能夠十分清晰地展現(xiàn)等量關(guān)系,大家只需要應(yīng)用所學(xué)知識(shí)求解方程即可。但是在構(gòu)建方程模型求解時(shí),學(xué)生需要注意兩個(gè)方面:一是記清楚未知數(shù)x代表哪個(gè)量,若不是所求量,那么求解出方程后還要繼續(xù)計(jì)算;二是方程式并不是固定不變的,學(xué)生不必糾結(jié),只需要保證方程式的正確性即可。
分析等量、創(chuàng)建方程模型,能夠化抽象為具體,提高解題效率。同時(shí),這需要大家熟練了解方程知識(shí),牢固掌握解方程的幾種方法。
2.抽取規(guī)律,構(gòu)建函數(shù)模型
函數(shù)反映了事物之間的聯(lián)系,應(yīng)用函數(shù)能夠幫助大家探究并發(fā)現(xiàn)事物之間的規(guī)律。因此,在解決一些實(shí)際問題時(shí),學(xué)生就可以抽取規(guī)律,為其構(gòu)建函數(shù)模型。這是一種十分常見且重要的數(shù)學(xué)模型,具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
例如,在教學(xué)“一次函數(shù)”時(shí),可以帶領(lǐng)學(xué)生分析這樣一個(gè)問題:若某船只在水上航行時(shí),其順流比逆流每小時(shí)多前進(jìn)4公里,若水流的速度已知,并保持不變,請(qǐng)問該船只順流時(shí)船的速度與船在靜水中的速度之間是怎樣的大小關(guān)系。首先,大家需要分析順流和逆流,即順流速度=船在靜水中的速度+水速,逆流速度=船在靜水中的速度-水速,那么可以發(fā)現(xiàn)規(guī)律,順流速度-逆流速度=2水速,因此,結(jié)合已知條件就可以計(jì)算出水速為2千米/時(shí),緊接著就可以構(gòu)建函數(shù)模型,表示順流、逆流與船速的關(guān)系。即假設(shè)船在靜水中的速度為x千米/小時(shí),那么順流時(shí)船實(shí)際的速度y=x+2,即呈一次函數(shù)關(guān)系。
可見,構(gòu)建函數(shù)模型,應(yīng)用函數(shù)知識(shí)能夠幫助學(xué)生更好地分析和探究,解決數(shù)學(xué)問題。但是它并不適用于所有問題,大家還是應(yīng)當(dāng)判斷思考,選取最佳解題方案,提高解題效率。
總的來說,化歸轉(zhuǎn)化思想在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中有著十分重要的應(yīng)用。但是它的形成并非一蹴而就的,教師應(yīng)當(dāng)具有充足的耐心。不斷總結(jié)改進(jìn),著力打造高效數(shù)學(xué)課堂,將化歸思想滲透在日常教學(xué)中。通過教學(xué)練習(xí),引導(dǎo)學(xué)生掌握其思想內(nèi)涵,提高數(shù)學(xué)解題能力,為以后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。