李樹基



所謂化歸思想,就是在研究和解決有關數學問題時,采用某種手段將問題通過變換使之轉化,進而達到解決問題的一種方法,它是轉化和歸納的簡稱。一般總是將復雜問題通過變換轉化為簡單問題,將難解的問題通過變換轉化為簡單問題,將陌生問題通過變換轉化為熟悉問題,將未解決問題通過變換轉化為已解決問題。化歸思想的原則是化難為易,化生為熟,化繁為簡方程有悠久的歷史,它隨著實踐需要而產生,并且有著極其廣泛的應用。《初中數學課程標準》指出,方程是代數學的核心內容,正是對于它的研究,推動了整個代數學的發展。《初中數學課程標準》在對初中階段的教學建議中也要求,對于重要的數學思想方法,應體現螺旋上升的、不斷深化的過程,不宜集中體現。初中階段,從七年級到九年級的方程教學中,就逐漸體現著“化歸思想”的滲透。
下面就如何在方程教學中滲透化歸思想,談談自己的看法。
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]
移項及合并同類項,得
[9x=36]
系數化為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、移項、合并同類項、化[x]的系數化為1等。通過這些步驟可以使方程變形為[x=a]的形式,各個步驟都是為此而實施的,即在保持方程左右兩邊的相等的前提之下,使“未知”逐步轉化為“已知”,使“復雜”逐步轉化為“簡單”。這個轉化過程主要運用等式的基本性質和運算定律等。
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]
方程組的兩個二元一次方程中,同一未知數的系數相等或相反時,將兩個方程的兩邊分別相加或相減,就能消去這個未知數,得到一個一元一次方程,這種方法叫做加減消元法,簡稱加減法。此外,還有代入消元法。它們都是通過消元,使方程轉組化為一元一次方程,這樣,就把我們不熟悉的、復雜的二元一次方程組(兩個未知數),通過變換轉化成了我們熟悉的、簡單的一元一次方程(一個未知數),只是消元的方法不同,其過程更加強調“未知向已知,復雜到簡單”的轉化。從解法上說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,學生應做好從“多元”向“一元”的轉化。
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:當[x=9時x(x-3)≠0]
因此 [x=9]是原分式方程的解.
分式方程的未知數在分母中,它的解法比以前學過的方程復雜,從分式方程的特點入手,引出解分式方程的基本思路,即通過去分母將分式方程轉化為整式方程,即逐步使方程轉化為[x=a]的形式,體現“未知向已知,復雜到簡單”的轉化。這樣,解分式方程的基本思路:去分母就很自然、很合理的產生了。學生是在已有的對解方程的認識的基礎上,去認識分式方程的解法,在學習過程中,重點引導學生去體會化歸思想的指導作用,使學生對解方程的基本方法的認識理解,隨著學習內容的擴充而不斷深化,同時,提高對新事物與已熟悉的事物之間的聯系認識,這種認識水平的提高,是構建知識體系的過程中不可缺少的。
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鍵,是如何將一元二次方程轉化為我們已經會解的方程,即逐步使方程轉化為[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“兩個因式的積為零,至少有一個因式為零”,得到兩個一元一次方程;兩個一元一次方程的根就是原方程的根。因式分解的方法,突出了轉化的思想方法——“降次”,鮮明地顯示了“二次”轉化為“一次”的過程。此外,還有直接開平方法、配方法、公式法等。這幾種解法都是依降次的思想,將二次方程轉化為一次方程,只是具體的降次手段有所不同。
可見,解方程中滲透的化歸思想,體現出“未知向已知,復雜到簡單”的轉化,即逐步使方程轉化為[x=a]的形式,是解方程的基本指導思想,它對各方程都適用。
總之,化歸是一種很實用的數學思想方法,它是數學思想方法體系中一個重要的組成部分,掌握了這種方法,對于開拓學生思維有著很大的幫助,它可以在一定程度上將所學的知識連貫在一起,讓學生提高數學思維,使學生在學習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,需要通過數學知識的載體來實現,對于它們的認識,需要一個較長的過程,既需要教科書的滲透反映,也需要教師的點撥,最終還需要學生自身的感受與理解。