方彪
【內(nèi)容摘要】數(shù)學(xué)不僅僅是一種重要的“工具”或者“方法”,更重要的是一種思維模式,表現(xiàn)為數(shù)學(xué)思想。在數(shù)學(xué)課堂中進(jìn)行數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué),不僅能夠提高課堂教學(xué)效益,減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),而且有利于人才的培養(yǎng),有利于學(xué)生素質(zhì)的提高,是數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的一個(gè)重要內(nèi)容。
【關(guān)鍵詞】中學(xué)數(shù)學(xué) 分類思想 滲透數(shù)學(xué)思想
如何在數(shù)學(xué)課堂中進(jìn)行思想方法的提煉和滲透,對數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的提高、學(xué)生能力的形成就顯得尤為重要。其中要引起關(guān)注的思想方法有函數(shù)與方程思想、分類討論思想、數(shù)型結(jié)合思想、轉(zhuǎn)化和化歸思想都是中學(xué)最基本的思想方法。
一、數(shù)學(xué)分類討論思想在中考中地位分析
中考對分類討論思想的重視,雖然中考重視,教師和學(xué)生必然也重視,但是由于涉及要分類討論的問題一般都具有比較強(qiáng)的邏輯性、綜合性、探索性,對解題能力的要求極高,大部分學(xué)生往往難以入手,得分率低,歷來是教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的雙重難關(guān),也是考生在考試中的嚴(yán)重失分點(diǎn)。下面我們就來看幾道學(xué)生習(xí)作中有關(guān)分類討論問題的錯(cuò)解。
例1:已知O是△ABC的外心,且∠BOC=100°,求∠A的度數(shù)。
學(xué)生錯(cuò)解:如圖,∠BOC=100°,則∠A=50°。
正確:當(dāng)A在AB上,∠A= ∠COB =50°;當(dāng)A在BC上時(shí),∠A=180°-50°=130°。
失誤原因:未考慮A的不同位置。
從以上錯(cuò)解中,我們不難發(fā)現(xiàn),即使很多學(xué)生已經(jīng)了解了數(shù)學(xué)要分類討論,但審題不慎而對條件或結(jié)論具有的多向性根本沒有預(yù)見性。遇到這類問題在進(jìn)行分類討論時(shí),應(yīng)該弄清楚這些問題為何要分類,引起分類討論的因素是什么,這是重中之重,本論文下面就引起分類討論的因素作了粗略的分析總結(jié)。
二、分析引起分類討論的因素
中學(xué)數(shù)學(xué)中與分類討論有關(guān)的數(shù)學(xué)問題有絕對值概念的定義;根式的性質(zhì);一元二次方程根的判別式與根的情況;二次函數(shù)二次項(xiàng)系數(shù)正負(fù)與拋物線開口方向;反比例函數(shù)y= 的反比例系數(shù)k,正比例函數(shù)y=kx的比例系數(shù)k,一次函數(shù)y=kx+b的斜率k與圖像位置及函數(shù)單調(diào)性關(guān)系;冪函數(shù)y=xn的冪指數(shù)n的正、負(fù)與定義域、單調(diào)性、奇偶性的關(guān)系這些問題引起分類討論的原因大致可歸納為如下幾種:
1.運(yùn)用的數(shù)學(xué)定理、公式或運(yùn)算性質(zhì)、法則是分類給出的
如一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的情況的研究,規(guī)定△=b2-4ac (稱為根的判別式),當(dāng)△>0時(shí),方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根;當(dāng)△=0時(shí),方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根;當(dāng)△<0時(shí),方程沒有實(shí)數(shù)根,這也是運(yùn)用分類討論的數(shù)學(xué)思想來研究根的情況。
因此,既然數(shù)學(xué)中的不少公式、法則、性質(zhì)或定理是分類給出的,那我們在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí),就應(yīng)該注意這些公式、法則、性質(zhì)或定理在進(jìn)行分類時(shí)所遵行的原則,便于解題時(shí)靈活運(yùn)用。
2.解含有參數(shù)的題目時(shí),必須根據(jù)參數(shù)的不同取值范圍進(jìn)行討論
數(shù)學(xué)問題中含有字母系數(shù)也就是所謂的參數(shù),而這些參數(shù)的不同取值直接會(huì)導(dǎo)致問題有不同的結(jié)果。因此,在解答含有參數(shù)問題時(shí)就需要對問題中的參數(shù)的取值進(jìn)行分類討論研究,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的完美解決。如如已知一次函數(shù)y=5x+b不經(jīng)過第四象限,求b的取值范圍,需考慮b>0及b=0兩種情況,缺一不可。
已知函數(shù)y=ax2-ax+3x+1的圖像與x軸僅有一個(gè)交點(diǎn),求a的取值,在這一問題中,當(dāng)a=0時(shí),此時(shí)函數(shù)圖像是直線y=3x+1,它與x軸僅有一個(gè)交點(diǎn),所以a=0符合條件要求;當(dāng)a≠0時(shí),此時(shí)函數(shù)圖像是拋物線,通過研究判別式△=0,求得a=1或9也符合要求,所以本題中a的取值應(yīng)是0或1或9。
上面列出了在中學(xué)數(shù)學(xué)中需要進(jìn)行分類討論求解的數(shù)學(xué)問題,它們占了中學(xué)數(shù)學(xué)相當(dāng)大的比例。
三、總結(jié)解題方法、步驟及注意事項(xiàng)
本文較全面地、系統(tǒng)地揭示了解決分類討論問題的關(guān)鍵是明確分類的動(dòng)機(jī),找出分類的對策,即怎樣分類。分類討論的解題方法步驟一般是:(1)確定討論的對象,以及被討論對象的全體;(2)合理分類,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),不遺漏,不重復(fù),分清層次,不能越級討論;(3)逐類(或逐段)討論,獲取階段性結(jié)果;(4)歸納總結(jié),綜合出個(gè)問題的結(jié),結(jié)論的歸納主要有并列、并集、交集這三種形式。
注意事項(xiàng):(1)不重(即分類的區(qū)間的交集為空集);(2)不漏(即分類的子空間的并集為參數(shù)總的取值范圍);(3)在同一級討論中,只能安照同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分,而且劃分后答案是確定的;(4)多級劃分應(yīng)逐級討論,而不能越級。
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(作者單位:浙江省麗水市青田縣章旦中學(xué)教育集團(tuán))