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中学数学方法思想及其教学

2015-08-18梁殷祥

教育界·中旬 2015年6期
关键词:分类讨论数形结合初中数学

梁殷祥

【摘 要】初中数学教学要力求使学生懂得基本原理,掌握数学思想、方法,从而使数学学科更容易被理解。依据课本内容和学生的认识水平,切实把握好几个典型的数学思想方法,从初中开始有计划有步骤地渗透,使其成为由知识转化为能力的纽带,成为提高学生的学习效率和数学能力的法宝,让学生能从对老师的依赖中解脱出来,成为真正会学习的主人,这不仅是义务教育性质的重要表现,也是对学生实施创新教育、培训创新思维的重要保证。

【关键词】初中数学      初中数学      分类讨论      数形结合     化归

数学是从小学到高中的必修科目,然而如今数学教学的现状却十分令人担忧,数学课堂已经失去了原有的魅力和意义。虽然从学生的学习情况看,大部分学生很努力学习数学,但对于很多学生来说,学习数学只是为了应付考试。数学教学出现这种问题是什么原因呢?笔者认为很大程度上是因为教学方法的问题。俗话说:“兴趣是最好的老师。”但在现实教学中,大多数数学教学者没有注意激发学生的学习兴趣,引导学生思考,发散学生思维,由此造成数学学习的枯燥。因此,在教师教学及学生学习的过程中,发散思维、独立思考是很重要的。数学思想方法是数学基础知识的重要组成部分,它反映了数学的本质特征,是对数学概念、原理和方法的本质认识,是分析和处理数学问题的指导思想。创新思维对理科科目特别是数学的学习有重要作用,掌握数学思想方法可以提高解题能力。教师在讲授数学知识的同时,更应注重数学思想方法的渗透和培养,把数学思想方法和数学知识、技能融为一体,不断提高学生的思维能力、解题能力及联系实际的能力。

用数学思想渗入数学教学,我们首先应该知道数学思想包含了哪些内容。经过多年的教学,笔者总结了几种主要的数学思想方法,如函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想、逆向思维、数形结合思想、整体变换思想等。下面,就对上述部分教学思想谈谈笔者的一些看法和体会。

一、转化与化归思想

转化思想亦可在狭义上称为化归思想。化归思想就是将待解决的或者难以解决的问题A经过某种转化手段,转化为有固定解决模式的或者容易解决的问题B,通过解决问题B来解决问题A的方法。三角函数、几何变换、因式分解、解析几何、微积分,乃至古代数学的尺规作图等数学理论无不渗透着转化的思想。总之,化归在数学解题中几乎无处不在。化归的基本功能是:生疏化成熟悉,复杂化成简单,抽象化成直观,含糊化成明朗。化归的实质就是以运动变化发展的观点,以及事物之间相互联系、相互制约的观点看待问题,善于对所要解决的问题进行变换转化,使问题得以解决。常见的转化方式有:一般特殊转化、等价转化、复杂/简单转化、数形转化、构造转化、联想转化、类比转化等。

二、分类讨论思想

每个数学结论都有其成立的条件,每一种数学方法的使用也往往有其适用范围。在我们所遇到的数学问题中,有些问题的结论不是唯一确定的,有些问题的结论在解题中不能以统一的形式进行研究,还有些问题的已知量是用字母表示数的形式给出的,字母取值的不同也会影响问题的结果。那么,何为分类讨论思想?由上述几类问题可知,分类讨论解题的实质,是将整体问题化为部分问题来解决,以增加题设条件。分类讨论的原则是不重复、不遗漏。讨论的方法是逐类进行,还必须要注意综合讨论的结果,以使解题步骤完整。因此,分类讨论思想就是指在解决一个问题时,无法用同一种方法去解决,而需要一个标准将问题划分成几个能用不同形式去解决的小问题,从而使问题得到解决的思想。

用分类讨论数学思想解决问题,一方面可将复杂的问题分解成若干个简单的问题,另一方面恰当的分类可避免丢值漏解,从而提高全面考虑问题的能力,提高周密严谨的数学素养。所以当我们所研究的各种对象之间过于复杂或涉及范围比较广泛时,就可以采取分类讨论的方法进行解决,即对问题中的各种情况进行分类,或对所涉及的范围进行分割,然后分别研究和求解。

三、数形结合思想

数形结合是数学解题中常用的思想方法,数形结合思想可以使某些抽象的数学问题直观化、生动化,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质;另外,由于使用了数形结合的方法,很多问题便迎刃而解,且解法简捷。我国著名数学家华罗庚曾说过:“数形结合百般好,隔裂分家万事非。”“数”与“形”反映了事物两个方面的属性。中学数学研究的对象数形结合可分为数和形两大部分,数与形是有联系的,这个联系被称之为数形结合,或形数结合。我们认为,数形结合,主要指的是数与形之间的一一对应关系。数形结合就是把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来,通过“以形助数”或“以数解形”,即通过抽象思维与形象思维的结合,可以使复杂问题简单化、抽象问题具体化,从而起到优化解题途径的目的。

总之,数学中渗透着基本数学思想, 数学思想比一般的数学概念具有更高的概括抽象水平,后者比前者更具体、更丰富,而前者比后者更本质、更深刻。数学思想是与其相应的数学方法的精神实质与理论基础,数学方法则是实施有关的数学思想的技术与操作程式。中学数学用到的各种数学方法,都体现着一定的数学思想,它们是基础知识的灵魂,如果能将它们落实到我们学习和应用数学的思维活动上,就能在发展我们的数学能力方面发挥出一种方法论的功能,这对于学习数学、发展能力、开发智力都是至关重要的。因此,在以后的数学教学活动中,教师们应多多运用数学思想解决问题,这样才能发散学生思维,提高学习效率。

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