紀(jì)載華
(甘肅省定西市安定區(qū)福臺初級中學(xué) 743000)
人們對于現(xiàn)實世界中的數(shù)量關(guān)系和模式結(jié)構(gòu)的研究都可以映射到數(shù)學(xué)思維上,反之,對于數(shù)學(xué)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和對數(shù)學(xué)思維的訓(xùn)練可以幫助人們在現(xiàn)實生活中獲得幫助.數(shù)學(xué)思維幫助人們從宏觀上掌握思維結(jié)構(gòu),提供解決問題的最優(yōu)方案.人們要想做好一件事,僅僅用一個方法或者一種思維方式是不會成功的,同理,學(xué)生要想做對一道相對復(fù)雜的數(shù)學(xué)題,有時候僅僅用一種解題方式也是解不出來的.對于初中數(shù)學(xué)的數(shù)學(xué)難題,往往需要將問題進行劃分,形成一個個的小問題來逐個解決.
分類討論思想從根本上講,就是一種將復(fù)雜問題分割化,對邏輯進行劃分的思維模式.初中數(shù)學(xué)中“化零為整”的解題方式對應(yīng)的就是我們今天所討論的分類討論思想.分類討論的思維方式與解題策略可以幫助學(xué)生對數(shù)學(xué)知識進行歸納與總結(jié),提高學(xué)生的解題能力,提高學(xué)習(xí)效率,提高學(xué)生的自信心.學(xué)生分類討論思維的養(yǎng)成還有利于對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng),可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實現(xiàn)新課改的目標(biāo).
在對分類討論思想進行運用時,首先需要明確研究對象,一道數(shù)學(xué)題中有很多對象可以進行討論,我們只需要確定一個即可,確定討論對象后要對擬定的討論對象進行分類,分類標(biāo)準(zhǔn)要保證一致性.在解題過程中,如果出現(xiàn)需要多次分類的情況,要注意對問題進行分層,即通過兩分法將互相矛盾的概念進行分層,確保分類的科學(xué)性.
首先,學(xué)生需要仔細(xì)閱讀題目,對題目要考察的知識點做到心里有數(shù),這一步是成功解題的前提;其次,學(xué)生進行規(guī)范答題,規(guī)范答題體現(xiàn)的是學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,端正的學(xué)習(xí)態(tài)度有利于學(xué)生的長遠發(fā)展.不僅如此,答題格式不正確還會讓學(xué)生丟失一部分分值,所以要重視答題格式.最后,學(xué)生根據(jù)教師的解題思維根據(jù)知識儲備進行解題.
1.分類討論與直線型習(xí)題
直線型習(xí)題中主要是對線段和三角形的分類討論,特別是對三角形高的問題的討論.
例如,已知一等腰三角形的兩邊邊長分別為3cm和6cm,求這個三角形的周長.相信這道題曾經(jīng)難倒過很多學(xué)生,絕大部分學(xué)生見到這道題第一眼時往往覺得很簡單,三兩下解決問題后一對照答案,發(fā)現(xiàn)錯了才恍然大悟,大多數(shù)學(xué)生見到題目后急于解題,而忽略了解題的第二種方案,導(dǎo)致得出的答案片面而不完整.這是學(xué)生對于分類討論思想掌握得不夠透徹的體現(xiàn),教師一定要在教學(xué)過程中將分類討論思想慢慢滲透給學(xué)生.
在這一個問題當(dāng)中,學(xué)生往往單純認(rèn)3cm或6cm是三角形的腰長,而沒有運用分類討論的思維,考慮到3cm和6cm都可能是腰長.在這道題公布答案以后,老師要著重向?qū)W生介紹分類討論思想并強調(diào)分類討論思想的重要性,給學(xué)生留下深刻的印象.
2.分類討論與圓
根據(jù)圓心到直線的距離與半徑的數(shù)量關(guān)系將其劃分為: 直線與圓相離、相切、 相交這三種位置關(guān)系.這就是使用分類討論思想進行幾何知識教學(xué)最常見的例子,通過分類討論,可以較容易的解答與圓相關(guān)的數(shù)學(xué)題.
我們已經(jīng)知道什么是相切了,即直線與圓有且僅有唯一的一個公共點.題目說到讓圓P向斜下方移動,那么圓P經(jīng)過移動后,會同x軸相切,此時圓P在第一象限,這是第一種情況,大多數(shù)學(xué)生都能考慮到,但是還有第二種情況,即圓P同x軸相交后,還可以接著向斜下方移動,移動到第三象限時同樣會同x軸相切,以上是教師通過運用分類討論思維對題目進行的一個綜合分析,接下來就可以給學(xué)生講解具體的解題步驟.題干已經(jīng)給了我們坐標(biāo)和解析式,下一步應(yīng)該將坐標(biāo)代入到解析式中,這樣就得到了m的數(shù)值為2,接下來過點P做一條垂直于x軸的線段,設(shè)這條線段與x軸的焦點為D,那么線段PD的數(shù)值就是m的數(shù)值,為2.將原點O,圓心P以及垂足D相連,我們得到的是一個直角三角形,根據(jù)勾股定理,可以得出線段OP的數(shù)值,角POD為30度,根據(jù)這些信息,可以依次算出兩種情況下的答案,即2秒或者6秒.由于本文并非為習(xí)題參考答案且篇幅有限,具體解題步驟就不再一一贅述.
在解決初中數(shù)學(xué)中的幾何問題時,教師還可以在分類討論的基礎(chǔ)上,疊加數(shù)形結(jié)合的教學(xué)方式來進行教學(xué),這樣就可以將抽象的數(shù)學(xué)理論具象化,增加學(xué)生對知識的理解,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.
3.角的分類討論
角的計算問題與線段的計算方式類似,角的計算會涉及到射線的位置,而射線的位置具有不確定性,即射線既可以在角的內(nèi)部也可能在角的外部,既可以在一條邊的上面也可以在下面;角的旋轉(zhuǎn)方向同樣具有不確定性,既可以沿順時針旋轉(zhuǎn)也可以沿逆時針旋轉(zhuǎn).因此對于角的計算,要充分使用分類討論思想.對于沒有圖的題目,要利用好已知條件并找出關(guān)鍵點,學(xué)生也可以根據(jù)題目自己畫出圖,在解題過程中,要先復(fù)制圖,再分情況進行畫圖討論,使自己對于問題有更直觀的理解.
例如,已知角BOC為30度,角AOB等于三倍的角BOC,那么角AOC是多少度.
根據(jù)題干,可以將給出的已知角畫出來,在畫圖時,盡量使用直尺和量角器來保證圖的準(zhǔn)確性,根據(jù)已知條件,下一步就可以將角AOB畫出來,重點在于線段OA的方向是不確定的,它既可以在線段OB的上方也可以在線段OB的下方,這里就是在這道題中需要進行分類討論的地方.
4.分類討論與絕對值
初中數(shù)學(xué)中的絕對值問題同樣包含了分類討論思想.下面我們來看一道例題.
已知m的絕對值為3,n的絕對值為2,且m大于n的值,那么求n的m次方的值.根據(jù)題目我們可以得到這樣的信息:m的值既可能是3也有可能是負(fù)3,n的值既可以是2也可以是負(fù)2,所以這道題,我們需要對m和n的值分別進行分類討論.因為m是大于n的,所以當(dāng)m的值為3時,n的值為2,這道題的答案為8;當(dāng)m的值為3時,n的值也可以為負(fù)2,這時這道題的答案為負(fù)8.綜上,這道題的答案為8或者負(fù)8.
分類討論的思維模式與解題策略體現(xiàn)在數(shù)學(xué)課程的各個環(huán)節(jié)與各個知識點,是我們必須掌握的一項技能,學(xué)生要習(xí)慣于用這種思維來解決問題,使分類討論的思維模式變成一種本能.
綜上所述,分類討論就是要考慮一道題中每一個條件下產(chǎn)生的不同結(jié)果,要根據(jù)題目信息經(jīng)過排查后,留下符合條件的答案,舍棄不符合條件的答案,從而得出全面而正確的答案.分類討論的內(nèi)涵在于將復(fù)雜的數(shù)學(xué)題通過分類討論將其劃分為若干個局部問題來解決,也就是將復(fù)雜的問題進行簡單化處理.教師將分類思考的理論通過數(shù)學(xué)習(xí)題傳授給學(xué)生,學(xué)生通過數(shù)學(xué)習(xí)題的練習(xí)培養(yǎng)分類討論的思維模式,最后再將這種思維模式應(yīng)用到習(xí)題練習(xí)中去,這就形成了一種良性循環(huán),分類討論對于初中數(shù)學(xué)教學(xué)具有重要意義.