例谈数学思想方法在初中数学教学中的应用

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WEN LI DA0 HANG 学科讲坛 

数学思想方法在 

初中数学教学中的应用 

数学心想是对数学知识的奉质认识,是从某些具体的数学 

内容和对数学的认识过程巾提炼卜升的数学观点,它在认识活 动巾被反复应用,带有普遍的指导意义,是建立数学和用数学解 

决问题的指导心想。数学心想方法在巾学阶段主要体现为:转 

化与化归思想,数形结合的思想,函数与方程的思想,分类讨论 的心想。在初巾重视数学思想和方法的运用,不但对学生升人 

高巾学习是必要的,对学生解决实际问题的能力也有所帮助。 

下面就通过具体的例子阐述这几种心想方法的运用。 

(I)转化与化归的思想 转化与化归的心想方法是数学巾最基本的思想方法,数 学中的一切问题都离不开转化与化归,化归的一般原则是把 

不熟悉的问题化归为已知的易解的或已经解决的问题,将抽 

象的问题化归为具体的问题,将实际问题化归为数学问题,将 复杂问题化归为简单问题等。 

例:甲乙两人各加T 150个零件,两人间时工作1小时 

后,乙比甲少加T 6个零什,又知甲比乙提前50分钟完成任 务,问甲,乙两人每小时各加工多少个零什? 心路分析:设甲每小时力IllT x个零件,则乙每小时加T(x一6) 个零件,根据甲比乙提丽50分钟完成任务可得天系:乙加_T 150 

个零什所用的时间减去甲加]_150个零什所用的时间=50分钟, 由此列方程可得:设甲每小时加工(x一6 零仲,则乙每小时加T 

个零什,根据题意,得:堕 一 : ,…………① x--O x OU 这是一个分式方程,首先化归为我们熟悉的整式方程(去 

分母):x2-6x一1080=0,…・………………・・②,由②解得X1=36, 

x 一30,根据实际问题必须舍去负根。 在化归的过程巾,有等价化归与不等价化归,分式方程化归 

为整式方程是不等价化归,解完方程后必须验根。 述问题中,解 

得的两根均满足方程①,但因为是实际问题,故舍去负根。 (Ⅱ)函数与方程的思想 

数学是研究事物的空间形式和数照关系,最重要的数昔 关系就是等量火系,即“方程”,函数与方程的思想基本上贯穿 

于整个初中教材,从一元一次方程,二元一次方程,一次函数, 

反比例函数到最后的一冗二次方程与一元二次函数,通过不 断渗透,螺旋式地』二升知识层次来体现函数与方程思想。在新 人教版八年级E册首先出现“一次函数”及“用函数观点看方 

程(组)不等式”,例如:一个二元一次方程x—Y一1--0,我们知道 

它有无数纽解,在平面直角坐标系中描出以这些解为坐标的 点就连成一条线,也就是一次函数y=x一1的图像,反过来一次 

函数y=x一1的网像上的所有点为坐标的解都是二元一次方程 

x—Y一1-0的根,所以解方程组就是求两函数图像的交点坐标, 求两函数图像的交点坐标也就是求方程组的公共解。 

例:已知直线y=x—b与直线y—x+4和Y轴围成的三角形 

的而积等于4.求b的值。 本题考察两条直线交点的求法及两直线与坐标轴所围成 

的三角形的面积的计算,考察了函数与方程的思想。首先要求 

出两直线的交点坐标,设交点为A,设y=x—b与直线y—x+4分 别与Y轴交于点C,B,两直线交于点A,AD垂直于Y轴x交 轴于点D,(解方程组就是求两函数图像的交点坐标,这就是函 

数与方程的关系)然后将点A的横坐标化为AABC的高AD, 四川华蓥市华龙初中何朝均 

}_h 积公式得到关于b的方程(列方程解未知数,这是方程思 

想的体现)。 解:设v=x—b j直线y=一x+4分别 Y轴交于点C,B,两商 线交于点A,AD垂直于y轴交Y轴于点D,则点B(0,4),C(0, 

f一 ——l、 一b),所以Bc的长为14+bl,又点A的坐标是方程组{r….的 0Y 一x+4 

解,故A( , '旦1,所以AD的长是l}l,所以s : 上 二 / l 二 1 

f I. I 14+bl X lI_4,解得b=0或h一8。 l 1 

在教学过程中,要有意识的向学生渗透这些数学思想,让学生 明白为什么要这样做,经过长期的锻炼,学生的解题能力才能得到 

提高。通过八年级卜“一次函数”及“用甬数观点肴方程(组)不等式” 的学习,以后在二次函数部分的学习时学生对二次方程与二次函数 

的火系的理解就水到渠成,这体现了知识的螺旋式上升过程。 

(m)数形结合的思想 数形结合的心想就是通过数节关系讨论图形的几何性 

质,或者利用图形的几何特 研究数节之间的相互关系,因此 数与形相互补充,相互印证,初巾数形结合的典范就是二次函 

数的图像Lj系数, 数值的父系,很多 数问题可通过图形很 

快得以解决。 例:已知y=xg-2x一3,问x为何值时?(1)y>0,(2>y<0,(3)y=O 

本题考察利用图像求不等式的解集,体现了数形结合的能 

力。首先应要求学生作出蛹数的图像,然后根据图像找出与X 轴交点的横坐标,即就是_方程x2_2x一3--0的根,(体现函数与方 

程的天系)所以抛物线与x轴的交点为(一1,0),(3,0),再观察图像, v>0,即纵坐标为正,x轴卜方的点有两部分,X轴上方左边的 

点,即x<一1,X轴 方右边的点,即x>3,故当x<一1或x>3时, 

y>0;y<0即纵坐标为负,即X轴下方,故当一l<x<3时,y<0。 在今后的学习中,要逐步培养学生数与形结合的能力, 

“形”中觅“数”,很多数学问题,需要根据图形来寻求数量关 

系,以 就是由图形寻求数 关系的例子,还可以通过“数”来 构“形”,这里不再举例。 

(IV)分类讨论的思想 《九年义务教育初级巾学数学新课程标准》在平面几何中 的“三角形”与“四边形”巾才提到分类讨论的思想,实际上在 

教材的许多地方都有所涉及,如绝对值的定义:lal:{ la uJ, 

a,la<uJ 实数的分类,三角形,四边形的分类等,无不体现分类讨论的 

思想,例如在学习二次函数时,很多学生看到形如y=ax2+bx+c 的函数就是二次函数,实际 二次函数的限制条件是a≠0,当 

二次项出现字母且没有指明是二次函数时,分类讨论就是必 然的。因此,分类讨论思想培养的是学生思维的条理性和严密 

性,是学生进入高一层次学习的基础。 

除以卜谈到的数学思想以外,抽象概括,推理论证,数据 处理等思想方法在初中也都有所体现,《九年义务教育初级中 

学数学新课程标准》要求初中学生了解数学思想和方法,不要 

随意提高,但也不要降低要求,要求老师在教学过程中把握好 “度”。总之,数学思想方法是在长期的学习过程中,潜移默化 

地形成的,不能急于求成。 

文理导航2010/5

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