畢寶清


摘 要:初中數學教學不僅是對數學知識進行教學,還是對數學思想方法的教學。文章作者認為,教師在教學中可從兩方面入手:一方面,通過數學思想的滲透,啟發、幫助學生發現和認識教科書中闡述的數學方法,使數學教學不是單純的知識灌輸,而是使這些方法成為分析問題和解決問題的有力工具,做到自然而然地掌握和運用;另一方面,通過對數學方法的掌握,進一步了解隱含于其中的數學思想,認識到具體事物的本質,從而逐步掌握科學的思想方法。
關鍵詞:初中數學思考;方程思想;分類思想;數形結合思想
中圖分類號:G633.6?文獻標識碼:A?文章編號:2095-624X(2021)23-0051-02
初中數學教學不僅是數學知識的教學,更重要的是數學思想方法的教學。《義務教育數學課程標準(2011年版)》已經把“雙基”擴展為“四基”,即增加“基本數學活動經驗”與“基本數學思想方法”,突出數學思想方法的教學,是當代數學教育的必然要求。
數學思想方法是數學基礎知識的重要組成部分,它反映了數學的本質特征,是對數學概念、原理和方法的本質認識,是分析和處理數學問題的指導思想。初中數學學科具有其自身的思想方法,它所體現出來的數學思想主要是指方程思想、函數思想、數形結合思想、轉化思想、分類思想、集合思想、統計思想等。數學思想具有本質性、概要性、指導性的意義,是人們分析、解決數學學科問題過程中思維活動的導航器。數學方法是人們學習、應用數學知識的思維策略或模式。數學思想和數學方法有密切的聯系,思想是內含的,方法是外顯的,思想融于知識中,通過方法來表現,方法的內核是思想,它以思想為指導,又可升華為思想。數學思想和方法隱含于現成的結論和說明中,這就需要我們在教學中,不能只停留在對教材表現的結論和說明的表述上,不能只盯住解題、做題,而應向學生傳授數學思想方法,提高他們分析和處理問題的能力。下面主要介紹初中數學中幾種重要的數學思想和方法。
一、方程思想
所謂方程思想,是指在求解數學問題時,從題中的已知量和未知量之間的數量關系入手,找出相等關系,運用數學符號語言將相等關系轉化為方程(方程組),再通過解方程(組)使問題得以解決。方程思想是中學數學中非常重要的數學建模思想之一,其應用十分廣泛。解題過程通常是:首先,從整體上分析題意,確定未知量的個數;其次,適當選擇一個或幾個未知量用x(或y, z……)表示,并弄清它(它們)與其他未知量的關系;再根據題設中的條件,列出方程(組),并求解。
例1:在直角三角形ABC中,AD是∠BAC的平分線交BC于點D,且CD=3,BD=5,∠C=90°,求AC的長。
教師通過此題可以向學生介紹,如何利用勾股定理列方程,即傳授方程思想。
又如,一個角的余角比它的補角的1/3還少20°,求這個角。
解析:先設這個角為x 度,則根據題意,得到關于x 的方程:
90°﹣x + 20°=1/3 (180°﹣x )
解得 x=75°。
運用方程思想,這類問題就會變得簡單明了。
二、分類思想
所謂分類思想,一般是指解決問題時,將錯綜復雜的若干問題,按邏輯學規律,將問題逐一梳理規劃,排列分類,采用不同的方式分析研究的一種正向思維。
在運用分類思想處理問題的關鍵是把握分類的標準,保證分類的科學性和合理性,分類要達到互斥、不漏、不重、最簡的要求。
運用分類思想解題的過程中,要同中求不同(一個命題分成幾種不同的類型);不同中求同(幾種不同類型的研究結果綜合成命題的一個完整答案)。
在解題時,根據已知條件和題設的要求,分不同的情況做出符合題意的嚴謹、周密的解答。
例2:已知三角形的周長小于13,且各邊長為互不相等的整數,則這樣的三角形共有(? ? ? )。
A.2個? ? ? B.3個? ? ? C.4個? ? ? D.5個
分析:本題是要考查分類思想方法,解題中要對周長小于13的整數分別討論,同時還要注意隱含條件“三角形兩邊之和大于第三邊”,從而根據不同情況對問題做出全面解答,結果是以5、4、3和5、4、2及4、3、2為邊的三角形符合條件,故選B。
在分類的時候,教師應鼓勵學生按多種類別分類,并進行討論交流,這樣,一方面可給學生提供主動參與的機會,把學生的注意力和思維活動調節到積極狀態;另一方面可培養學生思維的靈活性,加速體現分類的思想方法。在平時的訓練中,我們要多通過這類題向學生傳授分類討論的思想。通過分類討論,既能使問題得到解決,又能使學生學會多角度、多方面去分析、解決問題,從而培養學生思維的嚴密性、全面性。
三、數形結合思想
數形結合思想是指將數與圖形結合起來解決問題的一種思維方式。數學是研究現實世界空間形式和數量關系的科學,因而,在某種程度上可以說數學研究是圍繞數與形展開的。初中數學中的“數”就是代數式、方程、函數、不等式等符號表達式,初中數學中的“形”就是圖形、圖像、曲線等形象的表達式。數形結合思想的實質是將抽象的數學語言“數”與直觀的圖像“形”結合起來,數形結合思想的關鍵就是抓住“數”與“形”之間本質上的聯系,以“形”直觀地表達“數”,以“數”精確地研究“形”,實現代數與幾何之間的相互轉化。數形結合思想包括“以形助數”和“以數輔形”兩個方面,它可以使代數問題幾何化,幾何問題代數化。著名數學家華羅庚曾經說過:“數缺形時少直觀,形少數時難入微。”這就是在強調把數和形結合起來考慮的重要性。通過圖形,探究數量關系,再由數量關系研究圖形特征,使問題化難為易,化形象為直觀,從而解決數學問題,這是一種重要的數學思想方法。數形結合思想是研究數學、解決數學問題的重要思想,在初中數學中有著廣泛應用。