施帥
《初中數(shù)學(xué)新課程標準(2012年版)》在有關(guān)情感態(tài)度的目標一欄,明確指出中,初中數(shù)學(xué)教學(xué)要使學(xué)生“形成實事求是的科學(xué)態(tài)度”。辯證唯物主義是實事求是的哲學(xué)基礎(chǔ),辯證唯物主義的觀點在思想上是唯物的,實事求是就是從客觀實際出發(fā)對事物進行認識、分析和判斷。
初中數(shù)學(xué)思想與辯證法的觀點有著非常密切的關(guān)系,兩者體現(xiàn)出來的情感態(tài)度也都是實事求是的科學(xué)態(tài)度。本文就如何運用辯證法的觀點,指導(dǎo)初中數(shù)學(xué)教學(xué)進行了探討,并希望通過這種教學(xué)讓學(xué)生學(xué)會運用辯證法的觀點來思考數(shù)學(xué)問題,并養(yǎng)成實事求是的態(tài)度。
一、運用相互聯(lián)系的觀點指導(dǎo)初中數(shù)學(xué)教學(xué)
相互聯(lián)系的觀點是:物質(zhì)世界是一個普遍聯(lián)系的統(tǒng)一整體。聯(lián)系是指事物內(nèi)部要素之間和事物之間的相互影響、相互依賴、相互作用。聯(lián)系是客觀的、普遍的,聯(lián)系的形式是多種多樣的。
相互聯(lián)系的觀點在數(shù)學(xué)上體現(xiàn)為轉(zhuǎn)化與化歸的思想,就是通過題設(shè)、結(jié)論、知識、方法之間的聯(lián)系,將數(shù)學(xué)問題不斷地進行轉(zhuǎn)化。
例1 如圖1,在△ABC中,AB=AC,P為底邊BC上一點,PE⊥AB,PF⊥AC,CH⊥AB,垂足分別為E、F、H.(1)試證明PE+PF=CH.
(2)如圖②,試問:P為BC延長線上的點時,其它條件不變,PE、PF、CH又有怎樣的數(shù)量關(guān)系?請寫出你的猜想,并加以證明:
∵AB=AC,∴PE+PF=CH.
問題(1),將結(jié)論與三角形面積進行聯(lián)系起來,并從面積之間的的數(shù)量關(guān)系入手,通過三角形面積公式,轉(zhuǎn)化得到線段之間數(shù)量關(guān)系,并通過等式的性質(zhì),化簡得到結(jié)論。
問題(2)與問題(1)之間有著很強的聯(lián)系,觀察結(jié)論的特點,很容易想到,PE、PF、CH之間的數(shù)量關(guān)系為:PE-PH=CH。
問題(2)的證明也是通過聯(lián)系題設(shè)進行對比,根據(jù)結(jié)論的特點,將△ABC的面積化解為△ABP與△ACP面積之差,利用面積公式,得到對應(yīng)的結(jié)果。
二、運用運動發(fā)展的觀點指導(dǎo)初中數(shù)學(xué)教學(xué)
物質(zhì)世界是不斷發(fā)展的世界,運動是宇宙間一切的存在方式,發(fā)展是指事物由簡單到復(fù)雜、由低級到高級的運動過程,發(fā)展是客觀的,有規(guī)律的。運動與發(fā)展的觀點在數(shù)學(xué)上體現(xiàn)為函數(shù)與方程的思想。函數(shù)與方程思想就是運用運動和變化的觀點,去分析和研究數(shù)量變化的關(guān)系。
函數(shù)與方程的思想是普遍存在的,小時候的數(shù)字找規(guī)律其實就是函數(shù)與方程思想的體現(xiàn),初中階段學(xué)習一些連續(xù)性函數(shù),進入高中,對函數(shù)的概念有更深的理解。
例2 某公司購進一種物品原料共7000千克,購進價格為30元/千克,按規(guī)定其銷售單價不能高于70元/千克,也不能低于30元/千克。調(diào)查發(fā)現(xiàn):單價定為70元/千克時,日均銷售60千克;單價每降低1元/千克,日均多售出2千克。在銷售過程中,每天還要支出其他費用500元(天數(shù)不足一天時,按整天計算)。(日均獲利=銷售金額-材料成本-其他費用)
(1)問單價定為多少元時,日均獲利最多?是多少?
(2)若將這種原料全部售出,比較日均獲利最多和銷售單價最高這兩種銷售方式,哪一種獲總利較多,多多少?
這是一道典型的函數(shù)應(yīng)用的問題。
假如單價降低x元,則銷售單價:(70-x) 元/千克;銷售數(shù)量:(60+2x) 千克;
∴銷售金額:(60+2x)(70-x)元 ; 材料成本:30(60+2x)元; 其他費用:500元; 日均利潤:(60+2x)(70-x)-30(60+2x)-500元。
上述問題中列出了兩個函數(shù)關(guān)系,一個是關(guān)于銷售金額與降價幅度x之間的關(guān)系,另一個是關(guān)于日均獲利的與降價幅度x之間的關(guān)系。將日均獲利用y表示,得到二次函數(shù)如下:y=(60+2x)(70-x)-30(60+2x)-500=-2x2+40x+1900. 當x變化時,y的值對應(yīng)發(fā)生變化,當x=10時,可以得到y(tǒng)的最大值為2100.
三、運用一分為二的觀點指導(dǎo)初中數(shù)學(xué)教學(xué)
辯證法主張全面地看待事物,既要看到普遍聯(lián)系,也要看到事物運動的絕對性,又要承認事物的相對靜止,既要看到事物的正面,又要看到事物的反面,既要看到個別,又要看到一般。一分為二的觀點體現(xiàn)的是對立統(tǒng)一的規(guī)律,基本的特點就是特殊問題特殊解決。
一分為二的觀點在數(shù)學(xué)上體現(xiàn)為分類討論的思想,即把所有研究的問題根據(jù)題目的特點和要求,分成若干類,轉(zhuǎn)化成若干個小問題來解決。
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透一分為二的觀點,可以考查學(xué)生思考問題的嚴密性和針對不同問題采取不同解決方法的策略性,同時可以培養(yǎng)學(xué)生全面客觀的情感態(tài)度。
牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一文中說,“數(shù)學(xué)產(chǎn)生于哲學(xué)”;無理數(shù)的發(fā)明者畢達哥拉斯說,“數(shù)學(xué)是哲學(xué)”,上述的觀點都足以說明數(shù)學(xué)與哲學(xué)的聯(lián)系是天生的,數(shù)學(xué)方法是構(gòu)建哲學(xué)體系的重要方法;反之,哲學(xué)思想又可以指導(dǎo)數(shù)學(xué)問題的解決。因此,在數(shù)學(xué)問題的教學(xué)中,運用辯證法的觀點,可以幫助學(xué)生養(yǎng)成正確的方法論和價格觀。