薛文輝
數(shù)學思想是指“將具體的數(shù)學知識忘掉后剩下的東西”,它形成于學生應用數(shù)學知識、方法解決問題的過程中,是對數(shù)學知識和基礎知識和基本技能的一種本質(zhì)的認識.《義務教育數(shù)學課程標準(2011版)》把數(shù)學思想作為“四基”之一,很多教師在講評數(shù)學習題時,只顧基礎知識、基本方法、基本技能的講解而忽視數(shù)學最重要的數(shù)學思想方法的滲透,這與鄭敏信教授在《“數(shù)學思想”面面觀》中所提倡數(shù)學思想方法的教學“不應求全,而應求用”的觀點一致.教師在課堂教學中通過學生認識具體的知識內(nèi)容及解決問題的思維過程“由顯及隱”揭示其中蘊含的“數(shù)學思想”.下面通過筆者的教學片斷,揭示“數(shù)學思想”與“數(shù)學思維”的教學.
例1:在△ABC中,AB=AC,AD是中線,△ABC的周長為34cm,△ABD的周長為30cm,求AD的長.
師:這條題目沒有圖形,可以首先畫出圖形幫助理解.
生1:動手畫出如下的圖形.
師:你們?nèi)绾嗡伎歼@個問題?
生1:34÷2=17,30-17=13.
師追問:你是如何思考的?
生1:由AD是△ABC的中線得BD=CD,又由已知得AB=AC.
由于△ABC的周長為34cm,因此AB+BD=AC+CD=34÷2=17.
又由于△ABD的周長為30cm,因此AD=30-17=13.
師:你是如何想到用這種方法解決這個問題的?
生1:我將△ABD的周長作為整體來考慮,AB+AD的長也整體考慮.
生2:受生1的啟發(fā),我也可以這樣解決問題.
師:說說你的解決問題的途徑.
生2:因為△ABD的周長為30cm,可得△ACD的周長也為30cm,30+30=60就為△ABC的周長再加2個AD的長,所以60-34=26就為兩個AD的長,就可以得AD的長為13cm.
生3:將以上兩個同學的方法總結(jié)一下得到如下解法:由AB=AC,BD=CD,AB+BD=AC+CD=34÷2=17cm,可得AD=△ABD的周長-(AB+BD)=30-17=13cm
師:你總結(jié)得非常好!老師接著講評下一條作業(yè)中的問題.
例2:如圖,在等腰三角形ABC中,AB=AC,一腰的中線BD將這個等腰三角形的周長分成15和6兩部分,求這個三角形的腰長及底邊長.
生1:受上面的啟發(fā),我是這樣思考的:由AB=AC,BD是AC的中線得AD=DC,運用分類討論的思想方法:當△ABD的周長是15時,則△BCD的周長是6,設AD為1份,則AB為2份,易得AD=DC=5,AB=10,BC=1;當△ABD的周長是6,則△BCD是15,同樣的方法可得AD=DC=2,AB=4,BC=13,由于4+4<13,故這樣的三角形不存在.
師:你這種解法主要是運用小學算術(shù)按比例分配的方法.
生2:我運用方程與分類討論的思想方法可以解決這個問題,當△ABD的周長是15時,則△BCD的周長是6,設AD=CD=x,則AB=2x,由AB+AD=15,解得x=5,易得AD=DC=5,AB=10,由BC+CD=6,得BC=1;當△ABD的周長是6時,則△BCD是15,用同樣的方法可得AD=DC=2,AB=4,BC=13,由于4+4<13,故這樣的三角形不存在.
生3:我運用分類討論的思想方法:當△ABD的周長是15時,則△BCD的周長是6,故AB-BC=15-6=9,AB+AC+BC+BD=21,可得3AB=30,AB=10,BC=1.當△ABD的周長是6,則△BCD是15,得BC-AB=9,AB+AC+BC=21,易得AB=4,BC=13,但考慮到4+4<13,故這種情況不成立.
師:上面三種解決你們最易理解和接受哪種方法?
生:第2種方法.
師:說明方程的解題思想比算術(shù)的方法更易讓人接受和理解,希望同學們好好體會同,并把它運用到解決數(shù)學問題中.再來一題,等腰三角形的兩邊長是2cm和4cm,則這個等腰三角形的周長為多少?
生1:我利用分類討論的思想方法:當2cm為腰時,等腰三角形的三邊長為2cm、2cm,4cm,則周長為8cm,當4cm為腰時,等腰三角形的三邊長為2cm、4cm、4cm,則周長為10cm.
生2:第一種情況不成立,不滿足三角形的兩邊之和大于第三邊,故只有第二種情況成立.
師:你說得很好.
師:若改為:等腰三角形的兩邊長分別為3㎝和4㎝呢?
生3:則兩種情況都成立.
老師將題目變一變,有一個內(nèi)角為30°的等腰三角形,它的另外2個內(nèi)角的度數(shù)分別為多少?你們會解答嗎?
生1:我利用分類討論的思想方法.若30°做頂角,則另外兩個內(nèi)角的度數(shù)分別為75°、75°;若30°做底角,則另外兩個角的度數(shù)是30°、120°.
師:你答得非常好.若改為有一個內(nèi)角為120°,則另外兩個角的度數(shù)是多少?
生2:由于三角形的內(nèi)角和為180°,故120°只能做頂角,另外兩個角的度數(shù)是30°、30°.
師:你回答得很好!
老師再將題目變一變:有一個外角為45°的等腰三角形,它的三個內(nèi)角的度數(shù)分別為多少?
生1:我運用分數(shù)討論的思想方法,當45°為底角的外角時,這種情況不可能.當45°為頂角的外角時,則頂角是135°,另外兩個角的度數(shù)是22.5°.
師:你回答得很好.我們再來研究一個問題:在一條直線上,有一點O,線段OA的長為,它與這條直線的夾角為45°,試在這條直線上找一點P,使△APO為等腰三角形,這樣的點P共有多少個?
生:我運用分類討論的思想方法并結(jié)合畫圖可以找到三個點:當OA為腰有2種情況,當OA為底有1種情況.
師:這個問題我們運用分類討論有及畫圖的“無字的說明”簡單的解法充分體現(xiàn)“數(shù)形結(jié)合”之“以形助數(shù)”的優(yōu)越性.希望同學們好好體會.
“數(shù)學基本思想方法的形成是長期過程,并且是一個潛移默化的過程”,不同認知特點的學生理解上時有迷糊,也有深淺不同的認知,教師對數(shù)學思想方法的教學要遵循一個原則,即循序漸進、螺旋上升,并且要善于抓住時機引導、點撥、強化.