王榮昇
摘要:本文分析了分類思想在初中教學中的滲透,希望能給我們的數學教學帶來幫助。
關鍵詞:分類思想;初中教學;滲透
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2017)09-0080
數學家喬治·波利亞所說:“完善的思想方法猶如北極星,許多人通過它而找到正確的道路”。數學學習離不開思維,數學探索需要通過思維來實現,在初中數學教學中逐步滲透數學思想方法,培養思維能力,形成良好的數學思維習慣,既符合新的課程標準,也是進行數學素質教育的一個切入點。數學分類思想就是根據數學對象本質屬性的相同點與不同點,將其分成幾個不同種類的一種數學思想。它既是一種重要的數學思想,又是一種重要的數學邏輯方法。分類思想,貫穿于整個中學數學的全部內容中。需要運用分類討論的思想解決的數學問題,就其引起分類的原因,可歸結為:涉及的數學概念是分類定義的;運用的數學定理、公式或運算性質、法則是分類給出的;求解的數學問題的結論有多種情況或多種可能;數學問題中含有參變量,這些參變量的取值會導致不同結果的。分類思想不像一般數學知識那樣,通過幾節課的教學就可掌握。它根據學生的年齡特征,學生在學習各階段的認識水平和知識特點,逐步滲透,螺旋上升,不斷地豐富自身的內涵。
一、滲透分類思想,養成分類的意識
每個學生在日常中都具有一定的分類知識,如人群的分類、文具的分類等,我們利用學生的這一認識基礎,把生活中的分類遷移到數學中,在教學中進行數學分類思想的滲透,挖掘教材提供的機會,把握滲透的契機。如數的分類、絕對值的意義、不等式的性質等,都是滲透分類思想的很好機會。
教授完負數、有理數的概念后,及時引導學生對有理數進行分類,讓學生了解到對不同的標準,有理數有不同的分類方法,如分為:
為下一步分類討論奠定基礎。
認識數a可表示任意數后,讓學生對數a進行分類,得出正數、零、負數三類。
講解絕對值的意義時,引導學生得到如下分類:
通過對正數、零、負數的絕對值的認識,了解如何用分類討論的方法學習理解數學概念。
又如,兩個有理數的比較大小,可分為:正數和正數、正數和零、正數和負數、負數和零、負數和負數幾類情況來比較,而負數和負數的大小比較是新的知識點,這就突出了學習的重點。
結合“有理數”這一章的教學,反復滲透,強化數學分類思想,使學生逐步形成數學學習中的分類的意識。并能在分類討論的時候注意一些基本原則,如分類的對象是確定的,標準是統一的,如若不然,對象混雜,標準不一,就會出現遺漏、重復等錯誤。如把有理數分為:正數、負數、整數,就是犯分類標準不一的錯誤。在確定對象和標準之后,還要注意分清層次,不越級討論。
二、學習分類方法,增強思維的縝密性
在教學中滲透分類思想時,應讓學生了解,所謂分類就是選取適當的標準,根據對象的屬性,不重復、不遺漏地劃分為若干類,而后對每一子類的問題加以解答。掌握合理的分類方法,就成為解決問題的關鍵所在。
分類的方法常有以下幾種:
1. 根據數學的概念進行分類
有些數學概念是分類給出的,解答此類題,一般按概念的分類形式進行分類。
例1.-25+-26-96--39=
這是按絕對值的意義進行分類。
2. 根據數學的法則、性質或特殊規定進行分類
學習一元二次方程根的判別式時,對于變形后的方程用兩邊開平方求解,需要分類研究大于0,等于0,小于0這三種情況對應方程解的情況。而此題的符號決定能否開平方,是分類的依據。從而得到一元二次方程的根的三種情況。
例2. 解關于x的不等式:ax+3>2x+a
分析:通過移項不等式化為(a-2)x>a-3的形式,然后根據不等式的性質可分為a-2>0,a-2=0,和a-2<0三種情況分別解不等式。
當a-2>0,即a>2時,不等式的解是x>■
當a-2=0,即a=2時,不等式的左邊=0,不等式的右邊=-1
因為0≠-1,所以不等式的解是一切實數。
當a-2<0,即a<2時,不等式的解是x<■
3. 根據圖形的特征或相互間的關系進行分類
如三角形按角分類,有銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形,直線和圓根據直線與圓的交點個數可分為:直線與圓相離、直線與圓相切、直線與圓相交。
例3. 等腰三角形一腰上的高與另一腰的夾角為30°,底邊長為a,則其腰上的高是 .(2008年河南中考題)
分析:本題根據圖形的特征,把等腰三角形分為銳角三角形和鈍角三角形兩類作高CD,可得腰上的高。或從幾何圖形的點和線出現不同的位置進行分類。
在證明圓周角定理時。由于圓心的位置有在角的邊上、角的內部,角的外部三種不同的情況,因此分三種不同情況分別討論證明。先證明圓心在圓周角的一條邊上,這種最容易解決的情況,然后通過作過圓周角頂點的直徑,利用先證明(圓心在圓周角的一條邊上)的這種情況來分別解決圓心在圓周角的內部、圓心在圓周角的外部這兩種情況。這是一種從定理的證明過程中反映出來的分類討論的思想和方法。它是根據幾何圖形點和線出現不同位置的情況逐一解決的方法。
(上接第80頁)
三、引導分類討論,提高合理解題的能力
初中課本中有不少定理、法則、公式、習題,都需要分類討論,在教授這些內容時,應不斷強化學生分類討論的意識,讓學生認識到這些問題,只有通過分類討論后,得到的結論才是完整的、正確的,如不分類討論,就很容易出現錯誤。在解題教學中,通過分類討論還有利于幫助學生概括,總結出規律性的東西,從而加強學生思維的條理性和縝密性。
一般來講,利用分類討論思想和方法解決的問題有兩大類:其一是涉及代數式或函數或方程中,根據字母不同的取值情況,分別在不同的取值范圍內討論解決問題。其二是根據幾何圖形的點和線出現不同位置的情況,逐一討論解決問題。
例4. 已知函救y=(m-1)x2+(m-2)x-1(m是實數)。如果函數的圖像和x軸只有一個交點,求m的值。
分析:這里從函數分類的角度討論,分 m-1=0 和 m-1≠0 兩種情況來研究解決問題。
解:當m=1時函數就是一個一次函數y=-x-1,它與x軸只有一個交點(-1,0)。
當 m≠1 時,函數就是一個二次函數y=(m-1)x2+(m-2)x-1
當Δ=0,得 m=0.
拋物線 y=-x2-2x-1,的頂點(-1,0)在x軸上
由以上的幾個例子,我們可以看出分類討論往往能使一些錯綜復雜的問題變得異常簡單,解題思路非常清晰,步驟非常明了。另一方面在討論中,可以激發學生學習數學的興趣。
利用現有教材,教學中著意滲透并力求幫助學生初步掌握分類的思想方法,結合其他數學思想方法的學習,注意幾種思想方法的綜合使用,給學生提供足夠的材料和時間,啟發學生積極思維。筆者相信會使學生在認識層次上得到極大的提高,收到事半功倍的教學成效的。
(作者單位:山西省河曲縣教學研究室 036500)endprint