張文偉
【摘 要】分類討論思想是現(xiàn)代各學(xué)科教學(xué)中一種重要的解決問題的方法和思路,也是現(xiàn)代科學(xué)研究處理復(fù)雜問題的有效途徑之一。因此,提高分類討論思想的引導(dǎo),讓學(xué)生盡早掌握分類討論思想的運(yùn)用技巧和優(yōu)勢,對于培養(yǎng)高素質(zhì)人才有著重要意義。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);分類討論;思想方法
分類討論思想是現(xiàn)代各學(xué)科教學(xué)中一種重要的解決問題的方法和思路,也是現(xiàn)代科學(xué)研究和應(yīng)用中解決各類復(fù)雜問題的有效途徑之一。初中數(shù)學(xué)是數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),由初中開始,正式引入代數(shù)的名稱,并且將數(shù)學(xué)中的數(shù)值種類進(jìn)一步的擴(kuò)大,使得數(shù)學(xué)包含的內(nèi)容大大豐富起來,是轉(zhuǎn)入近代數(shù)學(xué)的起始階段,也是進(jìn)行分類討論思想教學(xué)的最好時(shí)期。
一、分類討論思想概述
分類討論思想是解決問題的一種邏輯方法,所謂分類討論,就是在研究和解決數(shù)學(xué)問題時(shí),當(dāng)問題所給對象不能進(jìn)行統(tǒng)一研究,我們就需要根據(jù)數(shù)學(xué)對象的本質(zhì)屬性的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),將對象區(qū)分為不同種類,然后逐類進(jìn)行研究和解決,最后綜合各類結(jié)果得到整個(gè)問題的解決,這種思想在簡化研究對象,發(fā)展思維方面起著重要作用。
二、常見分類思想運(yùn)用領(lǐng)域
(一)從數(shù)學(xué)概念、性質(zhì)、定理以及公式的限制條件進(jìn)行討論
在初中的數(shù)學(xué)課程中,有許多數(shù)學(xué)概念是分類進(jìn)行定義的,比如實(shí)數(shù)的絕對值是否大于本身,所以應(yīng)用此類概念進(jìn)行解題時(shí),就需要進(jìn)行分類討論。同時(shí),一些定理、公式等數(shù)學(xué)內(nèi)容也有分情況予以表述的,或者有特定德適用范圍,在運(yùn)用此類定理、公式解題時(shí),一定要注意分類進(jìn)行討論,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)定理、公式的適用范圍。
例:化簡︳X-Y︳+X-Y
解:分類,(1)當(dāng)X>Y時(shí),原式=X-Y+X-Y=2X-2Y,(2)當(dāng)X=Y時(shí),原式=0+0=0,(3)當(dāng)X (二)由數(shù)學(xué)運(yùn)算要求引起的分類討論:如偶次方根非負(fù)、不等式兩邊同乘以實(shí)數(shù)對不等號方向的影響等等; 例:求解不等式ax+4﹥2x+a+1 解析通過把不等式移項(xiàng)變號變形為(a-2)x﹥a-3,然后根據(jù)不等式性質(zhì)可分為:a-2﹥0,a-2=0和a-2﹤0三種情況分別求解不等式。 (三)由幾何圖形中點(diǎn)、線、面的相對位置不確定引起的分類討論 例:等腰三角形的兩邊長分別為4cm、6cm,求三角形的周長。 解析:本題等腰三角形的腰和底不確定,所以要分4cm是腰、6cm是底和6cm是腰、4cm是底進(jìn)行討論求解。 解:(1)當(dāng)4cm是腰、6cm是底時(shí),三角形的周長為4+4+6=14(cm),(2)當(dāng)6cm是底、4cm是腰時(shí),三角形的周長為4+6+6=16(cm) 例:已知⊙O1和的⊙O2半分別是方程x2-4x+3=0的兩根,且圓心距O1O2=t+2,若這兩個(gè)圓相切,則t=_________。 解析:因兩圓相切分內(nèi)切和外切兩種情況,所以本題需分類討論。 解:解方程x2-4x+3=0得方程的兩根分別為1、3,故⊙O1和的⊙O2半分別是1和3。 (1)當(dāng)兩圓內(nèi)切時(shí),O1O2=3-1=2,即t+2=2,t=0; (2)當(dāng)兩圓外切時(shí),O1O2=3+1=4,即t+2=4,t=2。 綜上所述,t=2或4。 (四)由函數(shù)的性質(zhì)引發(fā)的分類 例:一次函數(shù)y=kx-k與反比例函數(shù)y=k/x在同一直角坐標(biāo)系內(nèi)的圖像大致是( ) A.B. C.D. 解析:一次函數(shù)與反比例函數(shù)的圖像分布是由系數(shù)的符號決定的,所以本題應(yīng)分k>0和k>0兩種情況進(jìn)行討論。 解:(1)當(dāng)k>0時(shí),一次函數(shù)y=kx-k的圖像經(jīng)過第一、三、四象限,從左向右上升,反比例函數(shù)y=k/x的圖像位于第一、三象限;(2)當(dāng)k>0時(shí),一次函數(shù)y=kx-k的圖像經(jīng)過第一、二、四象限,從左向右下降,反比例函數(shù)y=k/x的圖像位于第二、四象限。綜上所述,應(yīng)該選擇C答案。 三、培養(yǎng)學(xué)生分類討論思想的路徑 分類討論思想貫穿中學(xué)整個(gè)數(shù)學(xué)課程的始末,充分發(fā)揮分類討論思想的優(yōu)勢,可以將復(fù)雜的問題大大簡化,不僅有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,還有助于培養(yǎng)的數(shù)學(xué)思維能力。 (一)概念、定理、公式講解全面透徹 要做到全面、合理的分類討論,擁有扎實(shí)的知識(shí)儲(chǔ)備是必不可少的,因此,教師一定要對存在變化的數(shù)學(xué)概念、定理、公式進(jìn)行全面的講解,把各種情況透徹的傳達(dá)給學(xué)生。 (二)頭腦風(fēng)暴活動(dòng) 數(shù)學(xué)中分類討論也是一種高強(qiáng)度的腦力活動(dòng),需要學(xué)生調(diào)動(dòng)所有的可能情況,并根據(jù)實(shí)際的條件一一印證。而現(xiàn)代腦力開發(fā)訓(xùn)練的頭腦風(fēng)暴活動(dòng)正是培養(yǎng)學(xué)生短時(shí)間調(diào)動(dòng)所學(xué)所有知識(shí)的最有效方法,因此,通過教師制定一些存在變化的數(shù)學(xué)題目,開展一場師生間的頭腦風(fēng)暴活動(dòng),對于提高分類討論思想的應(yīng)用有著很大的促進(jìn)作用。 總之,分類討論是重要的數(shù)學(xué)思想,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練時(shí),應(yīng)多鼓勵(lì)學(xué)生用新方法、新思路,拓寬思維領(lǐng)域,以克服思維的呆板性,促進(jìn)靈活性,培養(yǎng)學(xué)生多角度、全方位思維的習(xí)慣,加快思維速度,以培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣。通過加強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的訓(xùn)練,有利于提高學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生思維的條理性、縝密性、科學(xué)性,這種優(yōu)良的思維品質(zhì)對學(xué)生的未來必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。