李賢鍇
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的重要組成部分,在教材中沒有專門的章節(jié)介紹它,而是伴隨著基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和做題練習(xí)而展開的.在教學(xué)中,要重視對常用數(shù)學(xué)思想方法的總結(jié)與提煉,它們是數(shù)學(xué)的精髓,是解題的指導(dǎo)思想.
一、建模思想
建模思想就是通過建立數(shù)學(xué)模型來解決實際問題的一種思想方法.
例如,在講“分式”時,分式方程是將具體問題“數(shù)學(xué)化”的重要模型,通過經(jīng)歷“實際”問題-分式方程模型-求解-驗證解的合理性的“數(shù)學(xué)化”過程,體會分式方程的模型思想.分式是“整式”之后對代數(shù)式的進(jìn)一步研究,所以研究方法與整式相同.如,讓學(xué)生經(jīng)歷用字母表示現(xiàn)實情境中數(shù)量關(guān)系(分式、分式方程)的過程,經(jīng)歷通過觀察、歸納、類比、猜想獲得分式基本性質(zhì)以及分式加、減、乘、除運(yùn)算法則的過程,體會分式、分式方程的模型思想,進(jìn)一步發(fā)展符號感.
二、方程思想
方程思想是指把一個數(shù)學(xué)問題通過途徑轉(zhuǎn)化為方程,從而使問題得到解決的數(shù)學(xué)思想方法.它在探索解題思路時經(jīng)常使用,特別是對解決與數(shù)量有關(guān)的數(shù)學(xué)問題時行之有效.
例如,已知一次函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(-3,-2)和點(diǎn)B(1,6),求此函數(shù)的解析式.解答此題,可先設(shè)一次函數(shù)的解析式y(tǒng)=kx+b,再把A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別代入,即可得到一個二元一次方程組,解此方程組即可求出k,b的值,從而確定函數(shù)的解析式.利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)y=kx+b中兩個待定的系數(shù) k,b,其實質(zhì)是根據(jù)已知條件列出k,b的二元一次方程組,從而把一次函數(shù)問題轉(zhuǎn)化為二元一次方程組問題,既體現(xiàn)了方程的思想,也體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化的思想.
三、轉(zhuǎn)化思想
轉(zhuǎn)化思想是將要研究和解決的問題轉(zhuǎn)化為另一個容易解決的問題或已經(jīng)解決的問題,即把“新知識”轉(zhuǎn)化為“舊知識”,把“未知”轉(zhuǎn)化“已知”,把“復(fù)雜”轉(zhuǎn)化為“簡單”,把“抽象”轉(zhuǎn)化為“具體”的思想方法.在解答數(shù)學(xué)問題時,如果直接求解比較困難時,就可以將其轉(zhuǎn)化為另一種形式求解.
在一些數(shù)學(xué)問題的解決中,轉(zhuǎn)化思想成了一種很適用的解題技巧.轉(zhuǎn)化思想注重把注意力和著眼點(diǎn)放在問題的結(jié)構(gòu)上,透過現(xiàn)象看本質(zhì),適時地調(diào)整和改變原有的思維方式,以求得問題的解決.可以說,轉(zhuǎn)化思想是數(shù)學(xué)解題中的一個很重要的策略或解題技巧.
四、數(shù)形結(jié)合思想
著名數(shù)學(xué)家華羅庚說:“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微,數(shù)形結(jié)合千般好,數(shù)形分離萬事休.”說得真好.這句話很形象地說明了數(shù)形結(jié)合的重要意義.數(shù)和式是問題的抽象與概括,圖形和圖象則是問題的具體化與直觀化.作為一種數(shù)學(xué)思想方法,數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用大致可以分為兩大類型,或者借助于數(shù)的精確性來闡明形的某些屬性,即“以數(shù)解形”;或者借助形的直觀性來闡明數(shù)之間的某種關(guān)系,即“以形助數(shù)”.
五、類比思想
類比是一種在不同的對象之間,或者在事物與事物之間,根據(jù)它們的某些方面(如特征、屬性、關(guān)系等)的相似之處進(jìn)行比較,通過聯(lián)想和猜想,推斷出它們在其他方面也可能相似,從而建立猜測和發(fā)現(xiàn)真理的方法.在數(shù)學(xué)教學(xué)中,類比可以幫助學(xué)生利用已有的知識來認(rèn)識、理解和掌握新知識.
例如,在講“分式和最簡分式的概念”時,通過類比分?jǐn)?shù),從具體到抽象、從特殊到一般地認(rèn)識分式.分?jǐn)?shù)與分式的關(guān)系是具體與抽象、特殊與一般的關(guān)系.分?jǐn)?shù)等表示具體的數(shù)值,或者說每個分?jǐn)?shù)表示兩個特殊的整數(shù)的除法;分式則具有一般的、抽象的意義.分式的概念、基本性質(zhì)、約分與通分、四則運(yùn)算法則,都是從分?jǐn)?shù)的概念、基本性質(zhì)、約分與通分、四則運(yùn)算法則中經(jīng)過再抽象而產(chǎn)生的.在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容之前,學(xué)生已經(jīng)對分?jǐn)?shù)有較多的了解,因此在學(xué)生對分?jǐn)?shù)已有認(rèn)識的基礎(chǔ)上,通過分式與分?jǐn)?shù)的類比,從具體到抽象、從特殊到一般地認(rèn)識分式.從學(xué)情分析來看,經(jīng)過七年級一年的學(xué)習(xí),學(xué)生初步養(yǎng)成了自主探究意識.一方面,在七年級上冊中,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了整式,分式與整式一樣也是代數(shù)式,因此研究與學(xué)習(xí)的方法與整式相類似;另一方面,“分式”是“分?jǐn)?shù)”的“代數(shù)化”,學(xué)生可以通過類比進(jìn)行分式的學(xué)習(xí).
六、分類討論思想
依據(jù)數(shù)學(xué)研究對象本質(zhì)屬性的相同點(diǎn)和差異點(diǎn),將數(shù)學(xué)對象分為不同種類的數(shù)學(xué)思想叫做分類的思想.將事物進(jìn)行分類,然后對劃分的每一類分別進(jìn)行研究和求解的方法都屬于分類探究的方法.事實上,某些數(shù)學(xué)問題涉及的概念、法則、性質(zhì)、公式是分類給出的,或者在解答過程中,條件或結(jié)論不唯一時,會產(chǎn)生幾種可能性,這時就需要分類討論,從而得出各種情況下的結(jié)論.在數(shù)學(xué)教學(xué)中,注重分類討論思想的引導(dǎo),可以考查學(xué)生思維的周密性,使其克服思維的片面性,防止漏解.分類必須遵循以下兩條原則:(1)每一次分類要按照同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行;(2)分類要做到不重復(fù)、不遺漏.分類的步驟要求:(1)明確對象的全體;(2)確定分類標(biāo)準(zhǔn);(3)分類討論;(4)歸納小結(jié)得出結(jié)論.