數學學習離不開思維,數學探索需要通過思維來實現。正如數學家喬治·波利亞所說:“完善的思想方法猶如北極星,許多人通過它而找到正確的道路。”在初中數學教學中逐步滲透數學思想方法,培養思維能力,形成良好的數學思維習慣,這是數學學習的關鍵所在。
數學分類思想,就是根據數學對象本質屬性的相同點與不同點,將其分成幾個不同種類的一種數學思想。數學分類討論方法,就是將數學對象分成幾類,分別進行討論來解決問題的一種數學方法。分類討論思想,貫穿于整個中學數學的全部內容中。應用分類討論,往往能使復雜的問題簡單化。分類的過程,可培養學生思考的周密性、條理性,而分類討論,又促進學生研究問題、探索規律的能力的提升。
一、把握時機,把分類思想滲透于日常教學中
每個學生在日常中都具有一定的分類知識,如人群的分類、文具的分類等。我們利用學生的這一認識基礎,把生活中的分類遷移到數學中來,在教學中進行數學分類思想的滲透,挖掘教材提供的機會,把握滲透的契機。如數的分類、絕對值的意義、不等式的性質等,都是滲透分類思想的好機會。
例如:講授完“負數、有理數”的概念后,及時引導學生對有理數進行分類,讓學生了解到對不同的標準,有理數有不同的分類方法。如可分為:
有理數整數正整數零負整數分數正分數負分數 有理數正有理數正整數正分數零負有理數負整數負分數
又如:兩個有理數的比較大小,可分為:正數和正數、正數和零、正數和負數、負數和零、負數和負數幾類情況來比較,這就突出了學習的重點。
結合“有理數”這一章的教學,反復滲透,強化數學分類思想,使學生逐步形成數學學習中的分類的意識。并能在分類討論的時候注意一些基本原則,如分類的對象是確定的,標準是統一的,如若不然,會出現遺漏、重復等錯誤。如把有理數分為:正數、負數、整數,就是犯分類標準不一的錯誤。在確定對象和標準之后,還要注意分清層次,不能互相交叉。
二、思維的嚴密是解決分類思想的基礎
所謂分類就是選取適當的標準,根據對象的特征,不重復、不遺漏地劃分為若干類,而后對每一小類的問題加以解答。掌握合理的分類方法,就成為解決問題的關鍵所在。分類的方法常有以下幾種:
1.根據數學的概念進行分類
例1:化簡:|a+3|+|a-2|
分析:這是按絕對值的意義進行分類,分別以a<-3、-3≤a<2和a≥2三種情況來討論,教會學生注意區分界點的無縫特征。
2.根據數學的法則、性質或特殊規定進行分類
例2:解關于x的不等式:ax+3>2x+a
分析:通過移項,不等式化為(a-2)x>a-3的形式,然后根據不等式的性質可分為a-2>0、a-2=0、a-2<0三種情況分別解不等式。
3.根據圖形的特征或相互間的關系進行分類
如三角形按角分類,有銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形;直線和圓根據直線與圓的交點個數可分為:相離、相切、相交。在證明圓周角定理時,由于圓心的位置有在角的邊上、角的內部、角的外部三種不同的情況。這是一種從定理的證明過程中反映出來的分類討論的思想和方法。它是根據幾何圖形點和線出現不同位置的情況逐一解決的方法。
三、引導探索,循序漸進地提高
初中課本中有不少定理、法則、公式、習題,都需要分類討論,應不斷強化學生分類討論的意識,讓學生認識到這些問題。只有通過分類討論后,得到的結論才是完整的、正確的,如不分類討論,就很容易出現錯誤以致丟失題目的關鍵部分。在解題教學中,通過分類討論還有利于幫助學生概括、總結出規律性的東西,從而加強學生思維的條理性、嚴密性。
一般來講,利用分類討論思想和方法解決的問題有兩大類:一是涉及代數式或函數方程中,根據字母不同的取值情況,分別在不同的取值范圍內討論解決問題。二是根據幾何圖形的點和線出現不同位置的情況,逐一討論解決問題。
例3:已知函救y=(m-1)x2+(m-2)x-1(m是實數)。如果函數的圖像和x軸只有一個交點,求m的值。
分析:切入點應選在是何種函數的討論上,不同的函數會有不同結局。
解:當m=l時函數就是一個一次函數y=-x-1,它與x軸只有一個交點(-1,0)。
當m≠1時,函數就是一個二次函數y=(m-1)x2+(m-2)x-1
因而當Δ=(m-2)2+4(m-1)=0時,函數與x軸有唯一交點,所以此時m=0。
由以上的幾個例子,我們可以看出分類討論往往能使一些錯綜復雜的問題變成幾個大塊,然后在各個塊中應用常規的辦法就可以完美地解決,解題思路非常的清晰。當然,一旦這種方法被學生掌握,不但可以激發學生的興趣,而且可以激發學生的變通創造力。
總之,在日常教學中要根植于課本,著眼于提高,注意數學思想的滲透和強化,這將有助于提高學生分析問題、解決問題的能力,有助于提高學生的數學能力和數學水平,從而有助于培養學生良好的思維品質,盡快適應初中階段的學習。