李樹(shù)基
所謂化歸思想,就是在研究和解決有關(guān)數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),采用某種手段將問(wèn)題通過(guò)變換使之轉(zhuǎn)化,進(jìn)而達(dá)到解決問(wèn)題的一種方法,它是轉(zhuǎn)化和歸納的簡(jiǎn)稱。一般總是將復(fù)雜問(wèn)題通過(guò)變換轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單問(wèn)題,將難解的問(wèn)題通過(guò)變換轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單問(wèn)題,將陌生問(wèn)題通過(guò)變換轉(zhuǎn)化為熟悉問(wèn)題,將未解決問(wèn)題通過(guò)變換轉(zhuǎn)化為已解決問(wèn)題?;瘹w思想的原則是化難為易,化生為熟,化繁為簡(jiǎn)方程有悠久的歷史,它隨著實(shí)踐需要而產(chǎn)生,并且有著極其廣泛的應(yīng)用?!冻踔袛?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,方程是代數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容,正是對(duì)于它的研究,推動(dòng)了整個(gè)代數(shù)學(xué)的發(fā)展。《初中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在對(duì)初中階段的教學(xué)建議中也要求,對(duì)于重要的數(shù)學(xué)思想方法,應(yīng)體現(xiàn)螺旋上升的、不斷深化的過(guò)程,不宜集中體現(xiàn)。初中階段,從七年級(jí)到九年級(jí)的方程教學(xué)中,就逐漸體現(xiàn)著“化歸思想”的滲透。
下面就如何在方程教學(xué)中滲透化歸思想,談?wù)勛约旱目捶ā?/p>
一、一元一次方程的解法中滲透化歸思想
例1:解方程
[x+615+x12=1]
解:去分母,得
[4x+24+5x=60]
移項(xiàng)及合并同類項(xiàng),得
[9x=36]
系數(shù)化為1,得
[x=4]
本題反映了解一元一次方程的一般步驟包括:去分母、去括號(hào)、移項(xiàng)、合并同類項(xiàng)、化[x]的系數(shù)化為1等。通過(guò)這些步驟可以使方程變形為[x=a]的形式,各個(gè)步驟都是為此而實(shí)施的,即在保持方程左右兩邊的相等的前提之下,使“未知”逐步轉(zhuǎn)化為“已知”,使“復(fù)雜”逐步轉(zhuǎn)化為“簡(jiǎn)單”。這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程主要運(yùn)用等式的基本性質(zhì)和運(yùn)算定律等。
二、二一元一次方程組的解法中滲透化歸思想
例2:解二元一次方程組
[3x+5y=212x-5y=-11]
解:由①+②得 [5x=10] ,解得[x=2]
把[x=2]代入①,得[y=3],所以原方程組的解是[x=3y=2]
方程組的兩個(gè)二元一次方程中,同一未知數(shù)的系數(shù)相等或相反時(shí),將兩個(gè)方程的兩邊分別相加或相減,就能消去這個(gè)未知數(shù),得到一個(gè)一元一次方程,這種方法叫做加減消元法,簡(jiǎn)稱加減法。此外,還有代入消元法。它們都是通過(guò)消元,使方程轉(zhuǎn)組化為一元一次方程,這樣,就把我們不熟悉的、復(fù)雜的二元一次方程組(兩個(gè)未知數(shù)),通過(guò)變換轉(zhuǎn)化成了我們熟悉的、簡(jiǎn)單的一元一次方程(一個(gè)未知數(shù)),只是消元的方法不同,其過(guò)程更加強(qiáng)調(diào)“未知向已知,復(fù)雜到簡(jiǎn)單”的轉(zhuǎn)化。從解法上說(shuō)多元方程消元后要化歸為一元方程,即逐步使方程變形為[x=a]的形式。從思想上說(shuō),學(xué)生應(yīng)做好從“多元”向“一元”的轉(zhuǎn)化。
三、分式方程的解法中滲透化歸思想
例3:解分式方程[2x-3=3x]
解:去分母,方程兩邊同乘[x(x-3)],
得:[2x=3x-9]
解得:[x=9]
檢驗(yàn):當(dāng)[x=9時(shí)x(x-3)≠0]
因此 [x=9]是原分式方程的解.
分式方程的未知數(shù)在分母中,它的解法比以前學(xué)過(guò)的方程復(fù)雜,從分式方程的特點(diǎn)入手,引出解分式方程的基本思路,即通過(guò)去分母將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程,即逐步使方程轉(zhuǎn)化為[x=a]的形式,體現(xiàn)“未知向已知,復(fù)雜到簡(jiǎn)單”的轉(zhuǎn)化。這樣,解分式方程的基本思路:去分母就很自然、很合理的產(chǎn)生了。學(xué)生是在已有的對(duì)解方程的認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,去認(rèn)識(shí)分式方程的解法,在學(xué)習(xí)過(guò)程中,重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生去體會(huì)化歸思想的指導(dǎo)作用,使學(xué)生對(duì)解方程的基本方法的認(rèn)識(shí)理解,隨著學(xué)習(xí)內(nèi)容的擴(kuò)充而不斷深化,同時(shí),提高對(duì)新事物與已熟悉的事物之間的聯(lián)系認(rèn)識(shí),這種認(rèn)識(shí)水平的提高,是構(gòu)建知識(shí)體系的過(guò)程中不可缺少的。
四、一元二次方程的解法中滲透化歸思想
例4:解一元二次方程:x2-4=0
解:因式分解得[(x+2)(x-2)=0]
∴[x+2=0]或[x-2=0]
∴[x1=-2],[x2=2]
解一元二次方程的關(guān)鍵,是如何將一元二次方程轉(zhuǎn)化為我們已經(jīng)會(huì)解的方程,即逐步使方程轉(zhuǎn)化為[x=a]的形式,這樣“降次”的做法就顯得很自然、很合理。本題反映了因式分解法解一元二次方程的步驟是:化方程為一般形,將方程左邊因式分解,根據(jù)“兩個(gè)因式的積為零,至少有一個(gè)因式為零”,得到兩個(gè)一元一次方程;兩個(gè)一元一次方程的根就是原方程的根。因式分解的方法,突出了轉(zhuǎn)化的思想方法——“降次”,鮮明地顯示了“二次”轉(zhuǎn)化為“一次”的過(guò)程。此外,還有直接開(kāi)平方法、配方法、公式法等。這幾種解法都是依降次的思想,將二次方程轉(zhuǎn)化為一次方程,只是具體的降次手段有所不同。
可見(jiàn),解方程中滲透的化歸思想,體現(xiàn)出“未知向已知,復(fù)雜到簡(jiǎn)單”的轉(zhuǎn)化,即逐步使方程轉(zhuǎn)化為[x=a]的形式,是解方程的基本指導(dǎo)思想,它對(duì)各方程都適用。
總之,化歸是一種很實(shí)用的數(shù)學(xué)思想方法,它是數(shù)學(xué)思想方法體系中一個(gè)重要的組成部分,掌握了這種方法,對(duì)于開(kāi)拓學(xué)生思維有著很大的幫助,它可以在一定程度上將所學(xué)的知識(shí)連貫在一起,讓學(xué)生提高數(shù)學(xué)思維,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中取得事半功倍的效果。然而,化歸思想的形成,不是一朝一夕的事情,需要通過(guò)數(shù)學(xué)知識(shí)的載體來(lái)實(shí)現(xiàn),對(duì)于它們的認(rèn)識(shí),需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程,既需要教科書(shū)的滲透反映,也需要教師的點(diǎn)撥,最終還需要學(xué)生自身的感受與理解。