■江蘇省張家港市常青藤實驗學校 鄒婉清
數學抽象是指舍去事物的一切物理屬性,得到數學研究對象的思維過程。初中生抽象思維能力存在一定局限,根據數學題目理性思考其中數量關系,從題目中提煉一般解題技巧的能力相對欠缺。因此,教師應結合數學題目,從數學概念入手,引導學生在解題中摒棄“物理屬性”,從一般屬性分析題目考查的本質,從而探尋解題技巧。
例如題目1:“五一”期間,某商場搞優惠促銷,由顧客抽獎決定折扣,某顧客購買甲、乙兩種商品,分別抽到七折(按售價的70%銷售)和九折(按售價的90%銷售),共付款386元,這兩種商品原售價之和為500元,問這兩種商品的原售價分別為多少元?
題目2:某市場購進甲、乙兩種商品共50件,甲種商品進價每件35元,利潤率是20%,乙種商品進價每件20元,利潤率是15%,共獲利278元,問甲、乙兩種商品各購進了多少件?
在上述兩個例題中,無論是商場的優惠促銷活動中的打折,還是商品銷售的利潤率,其特點都是與百分數相關,且題目中均出現了“和”的條件。因此,在指導學生解題技巧的過程中,教師可以將兩個題目進行對比,指導學生從題目條件中找出相同點與不同點,其中相同點就是數學本質,而不同點就是可以舍棄的“物理屬性”。
這樣就能夠結合數學概念,實現從具體到一般的數學抽象,并利用設未知數的方式,找到解題方案。題目1:設甲原售價x元,乙原售價500-x,則有0.7x+0.9(500-x)=386;題目2:設甲購進了x件,乙購進了50-x件,則有35x·20%+20(×50-x)·15%=278。這樣學生則能在對比分析中完成對同類題目的分析與抽象,理解在“已知和”的相關題目中,考查的問題、出現的條件以及主要的解題思路,進而通過未知數的解答,掌握解題技巧。
直觀想象是通過感官體驗理解事物形態與變化的能力。在初中數學教學中,直觀想象能夠幫助學生獲得最直接的解題思路,并通過對知識的調用,以及對經驗的總結逐漸理順答案。當然,直觀想象并不是漫無目的的瞎猜,它是在一定知識與經驗基礎上的合理聯想,是學生邏輯思維的另一種表現。
例如題目1:直角△ABC中,M是直角邊BC的中點,AN是BAC的平分線,BN垂直于AN于N點,延長BN交斜邊AC于D,已知AB=10,BC=15,MN=3,求證(1)BN=DN;(2)△ABC的周長。
結合題目與直觀想象能力的培養密切相關。在題目解析中,教師首先要指導學生根據條件自主繪制草圖,并在觀察圖形的過程中,對BN=DN形成初步判斷,并通過將兩條邊置于△ABN和△ADN中,聯想到證明兩個三角形全等,這樣就能夠順利完成第一步的證明;
接下來,根據條件進行進一步觀察,發現△ABD看似是一個等腰三角形,而由于AN就是三角形ABD的中線、角平分線和高線,則可以對這一結論加以證明,由此配合AD=AB=10的條件,就可以得出MN=1/2CD,CD=6,因此,△ABC的周長為41。
在題目解析中,學生可以根據對答案的觀察,結合直觀想象,對ab整體作出分析。條件中則可以知道與為相反數,而兩個代數式均表示非負,因此只能分別為0,即因此,a=
通過上述題目可以看出,直觀想象對于迅速獲得解題思路具有重要意義。因此,在初中生解題技巧的指導中,教師應尊重學生的直觀想象,在學生拿到題目后預留出一定的聯想與思考的時間,進而促使學生在直觀想象中,形成合理、可行的解題思路,并通過對解題過程的總結,提煉出相關題目的解題技巧。
數學建模是通過實際問題抽象構建解題模型,并利用模型解決實際問題的過程。數學建模引導學生思維經歷了從具體到抽象再到具體的過程。數學核心素養對學生的建模能力提出了初步要求,而教師在教學設計中,可以將數學建模等同于解題技巧,指導學生掌握初中階段所涉及的主要模型,并在模型分析與運用中提高解題效率。
例如題目1:某人騎自行車比步行每小時快8公里,坐汽車比步行每小時快24公里,此人從甲地出發,先步行4公里,然后乘汽車10公里就到達了乙地,他又從乙地騎自行車返回甲地,往返所用的時間相同,求此人的步行速度。
該題目是典型的路程問題,教師可以指導學生把握路程=速度×時間這一基本模型,以及速度=路程/時間、時間=路程/速度這兩個變式進行剖析。從題意中可以知曉,甲乙兩地間的距離為14公里;“從往返所用的時間相等”這一條件可以判斷,此人從甲地到乙地所用時間=從乙地到甲地所用時間;設此人的步行速度為x,在從甲地到乙地的過程中,此人分兩段完成,即步行4公里和乘汽車10公里,則有4/x+10/x+24;從乙地返回甲地,則騎自行車完成,則有14/x+8;最后根據時間的等量關系,計算4/x+10/x+24=14/x+8,求得未知數。
題目2:2017年8月某地遭遇干旱,為鼓勵市民節約用水,當地自來水公司按照分段收費標準調整生活用水價格,即0~10噸水費呈單調遞增,當用水達到10噸時,水費為22元,大于10噸水費有所調整,當用水量達到20噸時,水費為57元。請寫出水費的分段函數,并計算小明家5月份用水7噸應繳水費多少元。
綜上所述,在初中數學教學中,教師應根據核心素養發展要求,打破傳統教學中以探求答案為目的的解題指導,從提升學生的解題能力入手,幫助學生總結、歸納、運用解題技巧,在題目中尋找解題思路,總結知識運用規律,以實現數學核心素養的全面構建。