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高中階段常見(jiàn)的有數(shù)形結(jié)合、分類(lèi)討論、化歸與轉(zhuǎn)化、函數(shù)和方程、建模等思想方法.正確運(yùn)用這些思想方法,對(duì)提高學(xué)生的解題能力起非常關(guān)鍵的作用.因此,在教學(xué)中應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想方法.我現(xiàn)結(jié)合數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐探討其中所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法.
一、數(shù)形結(jié)合的思想方法
數(shù)形結(jié)合就是把抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言與直觀的圖形相結(jié)合、抽象思維和形象思維相結(jié)合,通過(guò)“以形助數(shù)”“以數(shù)輔形”兩個(gè)方面,可使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,抽象問(wèn)題具體化,有助于把握數(shù)學(xué)問(wèn)題的本質(zhì),它是數(shù)學(xué)的規(guī)律性與靈活性的有機(jī)結(jié)合.巧妙運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想方法解決一些抽象數(shù)學(xué)問(wèn)題,可收到化繁為簡(jiǎn)、化難為易、事半功倍的效果.數(shù)形結(jié)合的重點(diǎn)是“以形助數(shù)”,但以數(shù)解形在近年高考試題中也得到了加強(qiáng),其發(fā)展趨勢(shì)不容忽視.
數(shù)形結(jié)合常用于函數(shù)與函數(shù)的圖像、解不等式、曲線與方程,參數(shù)本身的幾何意義,代數(shù)式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),求函數(shù)的值域、向量問(wèn)題等常??梢杂脭?shù)形結(jié)合思想尋找解題思路.
(一)由數(shù)化形、以形為手段,以數(shù)為目的,通過(guò)建立坐標(biāo)系由條件繪制相應(yīng)圖形,使圖形充分反映出它們相應(yīng)的數(shù)量關(guān)系,從而解決問(wèn)題.
(二)由形化數(shù),借助于圖形,通過(guò)觀察揭示出圖形中蘊(yùn)含的數(shù)量關(guān)系,反映出事物本質(zhì)特征.
(三)數(shù)形轉(zhuǎn)換,“數(shù)”和“形”可以互相轉(zhuǎn)換,化抽象為直觀,化直觀為精確,化難為易,從而使問(wèn)題得到解決.
評(píng)注:數(shù)形結(jié)合思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法,在解選擇題、填空題中應(yīng)用廣泛,在解答題中一般可用數(shù)形結(jié)合法尋找解題思路,解答過(guò)程如用數(shù)形結(jié)合,敘述要嚴(yán)謹(jǐn),防止只畫(huà)個(gè)圖形而解題過(guò)程不規(guī)范現(xiàn)象的發(fā)生.著名數(shù)學(xué)家華羅庚對(duì)“數(shù)形結(jié)合”的重要性,精辟地概括為“數(shù)無(wú)形,少直觀;形無(wú)數(shù),難入微”,形象地道出了數(shù)形結(jié)合的特征和重要性.
二、分類(lèi)討論的思想方法
在解某些數(shù)學(xué)題時(shí),它的結(jié)果可能不唯一,對(duì)可能的情況要一一加以分類(lèi)討論.它是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法,在高考中占有十分重要的地位,分類(lèi)討論試題具有明顯的邏輯性、探索性的特點(diǎn),試題難度屬中高檔.
(一)引起分類(lèi)討論的原因大致可分為如下幾種:
1.涉及的數(shù)學(xué)概念是分類(lèi)定義的,如絕對(duì)值、直線斜率、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)等.
2.運(yùn)用的定理、公式或運(yùn)算性質(zhì)、法則是分類(lèi)給出的,如等比數(shù)列的求和.
3.由圖形的不確定性引起的分類(lèi)討論:有的圖形的類(lèi)型、位置需要分類(lèi):如角的終邊所在的象限,點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系等.
4.數(shù)學(xué)問(wèn)題中含有參數(shù)變量,如參數(shù)的方程、不等式,由于參數(shù)的取值不同會(huì)導(dǎo)致所得結(jié)果不同,或?qū)τ诓煌膮?shù)值要運(yùn)用不同的求解或證明方法.
5.對(duì)較復(fù)雜或非常規(guī)的數(shù)學(xué)問(wèn)題,需要采取分類(lèi)討論的解題策略來(lái)解決.
(二)分類(lèi)的原則:分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一;層次要分明,分類(lèi)要做到不重不漏;能不分類(lèi)的要盡量回避,或盡量推遲,決不無(wú)原則地討論.
(三)分類(lèi)方法:①明確討論對(duì)象;②確定分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn);③逐步詳細(xì)討論;④歸納小結(jié).
四、轉(zhuǎn)化與化歸思想
轉(zhuǎn)化與化歸思想是研究問(wèn)題最基本、最重要的思想方法,它無(wú)處不在.比如:處理幾何問(wèn)題時(shí),將空間問(wèn)題轉(zhuǎn)化到一個(gè)平面上解決;在解析幾何中,通過(guò)建立坐標(biāo)系將幾何問(wèn)題化歸為代數(shù)問(wèn)題;復(fù)數(shù)問(wèn)題化歸為實(shí)數(shù)問(wèn)題等.
關(guān)鍵詞: 中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)教學(xué) 數(shù)學(xué)思想方法 教學(xué)方法
一、全面認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)思想方法包括數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法兩個(gè)方面.所謂數(shù)學(xué)思想是指“從某些具體的數(shù)學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程中提升的觀點(diǎn),是對(duì)數(shù)學(xué)概念、方法和理論的本質(zhì)認(rèn)識(shí).”所謂數(shù)學(xué)方法是指人們?cè)跀?shù)學(xué)活動(dòng)中為達(dá)到預(yù)期目的而采取的各種手段、途徑和行為方式中所包含的可操作的規(guī)則或模式.方法是實(shí)現(xiàn)思想的手段,任何方法的實(shí)施,無(wú)不體現(xiàn)某種或多種數(shù)學(xué)思想;而數(shù)學(xué)思想往往是通過(guò)數(shù)學(xué)方法的實(shí)施才得以體現(xiàn)的,它們?cè)谝欢ǚ秶鷥?nèi)有通用性(如:“消元”既是方法又是思想),二者關(guān)系密切,有時(shí)不易區(qū)分,人們常把數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法合為一體,稱之為“數(shù)學(xué)思想方法”.
二、中學(xué)數(shù)學(xué)中某些思想方法的教學(xué)
1.函數(shù)和方程思想.
(1)函數(shù)描述了客觀世界中相互關(guān)聯(lián)的量之間的依存關(guān)系,是對(duì)問(wèn)題本身的數(shù)量特征及制約關(guān)系的一種刻畫(huà).因此函數(shù)思想的實(shí)質(zhì)是用聯(lián)系和變化的觀點(diǎn)提出數(shù)學(xué)對(duì)象之間的數(shù)量關(guān)系,并用映射給予嚴(yán)格的形式,它幾乎成為貫穿中學(xué)數(shù)學(xué)的一條主線.中學(xué)的函數(shù)思想,應(yīng)包括建立函數(shù)模型解決問(wèn)題的意識(shí)、函數(shù)概念和性質(zhì)的廣泛運(yùn)用、函數(shù)圖像的應(yīng)用.
例1:按復(fù)利計(jì)算利息的一種儲(chǔ)蓄,本金為a元,每期利率為r,設(shè)本利和為y,存期為x,寫(xiě)出本利和y隨存期x變化的函數(shù)式.如果存入本金1000元,每期利率2.25%,試算5期后的本利和是多少?
在實(shí)際問(wèn)題中,常常遇到有關(guān)平均增長(zhǎng)率的問(wèn)題,如果原來(lái)產(chǎn)值的基礎(chǔ)數(shù)為N,平均增長(zhǎng)率為p,則對(duì)于時(shí)間x的總產(chǎn)值y,可以用下面的公式y(tǒng)=N(1+p)■表示.解決平均增長(zhǎng)率的問(wèn)題,要用到這個(gè)函數(shù)式.
培養(yǎng)學(xué)生函數(shù)思想,會(huì)用變量和函數(shù)思考數(shù)學(xué)問(wèn)題,學(xué)會(huì)建立函數(shù)模型解決問(wèn)題的意識(shí),前提是應(yīng)該理解函數(shù)的概念,將概念通俗化,就是兩個(gè)變量之間的變化關(guān)系,反應(yīng)到坐標(biāo)系中就是y對(duì)x的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)例學(xué)習(xí)歸納出中學(xué)數(shù)學(xué)中常見(jiàn)的幾種基本函數(shù)的解析式,牢固掌握它們的圖像和性質(zhì)后將其應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題中.
(2)方程的內(nèi)容在中學(xué)階段也同樣經(jīng)歷了由淺入深的歷程.其中最重要的變化是從具有確定解的方程,發(fā)展到解連續(xù)變化的方程;從注重解的數(shù)值特征,轉(zhuǎn)向方程的幾何意義,另外還有方程與多方面因素的相互聯(lián)系.方程的思想是在這樣的過(guò)程中逐步培養(yǎng)起來(lái)的.其中當(dāng)然包含通過(guò)設(shè)立未知量建立相等關(guān)系,即把未知看做已知的意識(shí),還有如何用方程(方程組)的知識(shí)解決問(wèn)題,等等.
在等差與等比數(shù)列中,常常需要研究之間的關(guān)系,我們可以以方程思想為指導(dǎo),尋找求知數(shù)個(gè)數(shù)與方程個(gè)數(shù)間的關(guān)系,根據(jù)題意逐個(gè)列出方程,等等,都要用到方程思想方法,根據(jù)題意列出所需要的方程.
2.分類(lèi)討論的思想.
所謂分類(lèi)思想,就是根據(jù)數(shù)學(xué)對(duì)象本質(zhì)屬性的共同點(diǎn)和差異點(diǎn),將數(shù)學(xué)對(duì)象區(qū)分為不同種類(lèi)的思想方法.例如“直線在平面外”常要分為線面平行,線面相交討論;qn的極限需要按q所取值的范圍討論;三角函數(shù)值的正負(fù)要按角所在象限討論,等等.根據(jù)分類(lèi)思想,人們把這些對(duì)象全體組成的集合劃分成若干個(gè)子集(類(lèi)),使得具有共性的對(duì)象屬于同一個(gè)子集,而不具有這種共性的對(duì)象屬于別的子集.分類(lèi)是以比較為基礎(chǔ),將研究對(duì)象進(jìn)行比較整理.同樣一些東西構(gòu)成的集合可依不同法則(標(biāo)準(zhǔn))分類(lèi).如:三角形按角分類(lèi),也可按邊分類(lèi),解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),根據(jù)實(shí)際情況確定分類(lèi)方法.
在教學(xué)中要注意分析分類(lèi)的原因、時(shí)機(jī)與分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)、方法,此例是類(lèi)中有類(lèi),正是因絕對(duì)值概念引起分類(lèi)討論再而由二次函數(shù)對(duì)稱軸的變化即圖形位置的不定引起分類(lèi)討論,(二次函數(shù)的單調(diào)性與對(duì)稱軸的變化關(guān)系或開(kāi)口與二次項(xiàng)次數(shù)的符號(hào)的關(guān)系),引發(fā)討論的原因還有很多,如指數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)的底數(shù)對(duì)函數(shù)性質(zhì)的影響,圓錐曲線方程中,分母的符號(hào)、大小對(duì)曲線類(lèi)型,曲線位置不同的影響,排列、組合中經(jīng)常遇到的分類(lèi)問(wèn)題等,要能準(zhǔn)確分類(lèi),必須加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué),在平時(shí)各相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)中,在知識(shí)的形成過(guò)程中,讓學(xué)生明確分類(lèi)的意義與必要性,重復(fù)出現(xiàn),逐漸強(qiáng)化.分類(lèi)討論的方法在數(shù)學(xué)中占有重要地位,通過(guò)分類(lèi),可以化整為零,各個(gè)擊破,變一般為特殊,變模糊為清晰,變抽象為具體.
3.數(shù)形結(jié)合的思想.
所謂數(shù)形結(jié)合是根據(jù)數(shù)量與圖形之間的關(guān)系,認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的數(shù)學(xué)特征、尋找解決問(wèn)題的方法的一種數(shù)學(xué)思想方法.數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界空間形式和數(shù)量的科學(xué),因而數(shù)學(xué)研究總是圍繞著數(shù)與形進(jìn)行的.數(shù)以形而直觀,形以數(shù)而入微.在數(shù)學(xué)教學(xué)中,運(yùn)用聯(lián)想的思維,以數(shù)構(gòu)形,以形思數(shù),滲透并強(qiáng)化數(shù)形結(jié)合的思想方法,使抽象的問(wèn)題變得直觀、易理解,同時(shí)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生思維的形象性和廣闊性.中學(xué)數(shù)學(xué)教材中處處蘊(yùn)涵數(shù)形結(jié)合的思想.
數(shù)形結(jié)合的解題思想方法的特點(diǎn)是:具有直觀性、靈活性、深刻性,并跨越各章節(jié)界線,有較強(qiáng)的綜合性,不等式、方程、函數(shù)之間,方程與二次曲線之間,三角方程與三角曲線之間,不等式與線性規(guī)劃之間都有著密切聯(lián)系等,平時(shí)教學(xué)必須加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練,讓學(xué)生學(xué)會(huì)以數(shù)構(gòu)形,以形思數(shù),反過(guò)來(lái)進(jìn)一步鞏固數(shù)學(xué)知識(shí),打好基礎(chǔ),提高能力.
4.轉(zhuǎn)化(化歸)的思想方法.
所謂轉(zhuǎn)化(化歸)的思想是指在研究數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),采用某種手段將問(wèn)題通過(guò)變換使之轉(zhuǎn)化,進(jìn)而使問(wèn)題得到解決的一種解題策略.一般情況下,都要將未解決的問(wèn)題化歸轉(zhuǎn)化為已解決的問(wèn)題.它是數(shù)學(xué)中基本的思想方法,同時(shí)也是在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題過(guò)程中常用的基本思想方法.數(shù)形結(jié)合的思想體現(xiàn)了數(shù)與形的相互轉(zhuǎn)化;函數(shù)與方程思想體現(xiàn)了函數(shù)、方程、不等式間的相互轉(zhuǎn)化;分類(lèi)討論思想體現(xiàn)了局部與整體的相互轉(zhuǎn)化,因此以上三種思想方法都是轉(zhuǎn)化思想的具體體現(xiàn),各種變換的方法及分析法、反證法、特定系數(shù)法、構(gòu)造法等都是轉(zhuǎn)化的手段.
高考中十分重視對(duì)化歸與轉(zhuǎn)化思想的考查,要求考生熟悉各種化歸與轉(zhuǎn)化的變換方法,并有意識(shí)地運(yùn)用變換方法解決有關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題.化歸需明確三個(gè)問(wèn)題:(1)明確化歸對(duì)象;(2)明確化歸的目標(biāo);(3)明確化歸的方法.
以上化歸方法在求函數(shù)最值問(wèn)題時(shí)經(jīng)常用到,如三角函數(shù)最值問(wèn)題常常要轉(zhuǎn)化為一些我們所熟知的函數(shù)(如二次函數(shù))最值問(wèn)題等.教師在平時(shí)的教學(xué)中應(yīng)有意識(shí)地結(jié)合例題讓學(xué)生體會(huì)轉(zhuǎn)化方法,轉(zhuǎn)化思想,盡可能在做完題后認(rèn)真反思,從中提煉方法.學(xué)生學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵是必須具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論,并且能對(duì)課程內(nèi)容融會(huì)貫通,系統(tǒng)掌握課程內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系.教師必須注重各章節(jié)知識(shí)交匯處的教學(xué),加強(qiáng)知識(shí)間的橫向聯(lián)系.
三、如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)所采用的主要方法是滲透,所謂滲透,就是有機(jī)地結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)的教學(xué),反復(fù)向?qū)W生講解,通過(guò)逐步積累,讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的認(rèn)識(shí)由淺入深,由表及里,漸進(jìn)地達(dá)到一定的認(rèn)識(shí)高度,從而自覺(jué)地運(yùn)用之.
1.鉆研教材,充分挖掘教材中蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想方法.
數(shù)學(xué)定義、法則、公式、定理等知識(shí)都明顯地寫(xiě)在教材中,而數(shù)學(xué)思想方法卻隱含在數(shù)學(xué)知識(shí)體系里,并且分散于各冊(cè)教材的各章節(jié)中.我們?cè)趥湔n時(shí)要認(rèn)真鉆研教材,充分發(fā)掘提煉在教材中的數(shù)學(xué)思想和方法,并弄清每一章節(jié)主要體現(xiàn)了哪些數(shù)學(xué)思想,運(yùn)用了什么數(shù)學(xué)方法,研究大綱,吃透教材,揣摩教材編寫(xiě)的意圖,挖掘教材中蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想方法.例如通過(guò)實(shí)數(shù)、整式概念的教學(xué),可以滲透分類(lèi)的思想.
2.把掌握數(shù)學(xué)思想方法納入教學(xué)目標(biāo).
數(shù)學(xué)教育的根本目的在于培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力,即運(yùn)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題和進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的本領(lǐng).而這種能力,不僅表現(xiàn)在對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的記憶,更主要地依賴于對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的掌握和發(fā)揮.把要滲透的思想方法精心設(shè)計(jì)到教案中,在備課時(shí)要考慮如何結(jié)合教材內(nèi)容進(jìn)行數(shù)學(xué)思想方法滲透,滲透什么數(shù)學(xué)思想方法,滲透到什么程度,例如一般三角形通過(guò)作高可以轉(zhuǎn)化為直角三角形,再利用勾股定理和三角函數(shù)和知識(shí)易求解,這當(dāng)中滲透了由一般到特殊轉(zhuǎn)化的思想方法;求二元一次方程組的解,可以轉(zhuǎn)化為兩個(gè)一次函數(shù)的圖像的交點(diǎn)問(wèn)題,這樣抽象的問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為直觀形象的問(wèn)題,當(dāng)中滲透了數(shù)形結(jié)合的思想和轉(zhuǎn)化的思想;教師只有這樣把握教材的思想體系,才能在教學(xué)中不失時(shí)機(jī)地滲透數(shù)學(xué)思想方法.
3.反復(fù)再現(xiàn),逐漸強(qiáng)化.
數(shù)學(xué)思想方法不可能經(jīng)歷一次就能正確認(rèn)識(shí)并遷移,需要在長(zhǎng)期的教學(xué)中,不斷地再現(xiàn),反復(fù)地引導(dǎo)與強(qiáng)化,才有可能使學(xué)生達(dá)到掌握的程度.首先是從模仿開(kāi)始的.學(xué)生按照例題示范的格式解答與例題相同類(lèi)型的習(xí)題,實(shí)際上是數(shù)學(xué)思想方法的機(jī)械運(yùn)用.此時(shí),并不能肯定學(xué)生領(lǐng)會(huì)了所用的數(shù)學(xué)思想方法,只有當(dāng)學(xué)生將它用于新的情境、已經(jīng)解決其他有關(guān)問(wèn)題時(shí),才能肯定學(xué)生對(duì)這一數(shù)學(xué)本質(zhì)、數(shù)學(xué)規(guī)律有了深刻的認(rèn)識(shí).
數(shù)學(xué)思想方法是培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力與數(shù)學(xué)人才的需要,因?yàn)閿?shù)學(xué)教育的根本目的在于培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力,而這種能力不僅表現(xiàn)在對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的記憶,更主要地依賴于對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的掌握和發(fā)揮.它使學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的思想思考和解決問(wèn)題,把知識(shí)的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)能力、發(fā)展智力有機(jī)地聯(lián)系起來(lái).所以加強(qiáng)數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué),不僅關(guān)系到人的數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和提高,而且關(guān)系到人的素質(zhì)的培養(yǎng)和提高.數(shù)學(xué)教師要更新觀念,重視數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué),深入鉆研教材,努力挖掘教材中所蘊(yùn)涵的思想方法.
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:策略與方法;高中數(shù)學(xué);課堂教學(xué);滲透數(shù)學(xué)方法
基礎(chǔ)的教學(xué)課程體系中,數(shù)學(xué)是很重要的一門(mén)應(yīng)用型的基礎(chǔ)學(xué)科。在高中的數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐中,一般有兩條主線貫穿著:數(shù)學(xué)思想方法和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。通常情況下高中數(shù)學(xué)老師教授給學(xué)生的都是數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),這些基礎(chǔ)知識(shí)就是數(shù)學(xué)教材中的各個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),它是直接由文字或者數(shù)學(xué)公式表達(dá)出來(lái)的,這是一條明線,很多老師和學(xué)生都很重視這條明線,但是很多時(shí)候卻忽視了數(shù)學(xué)思想方法這條暗線,而在教學(xué)過(guò)程中除了教授方法外,更重要的是數(shù)學(xué)思想方法,它是高中數(shù)學(xué)知識(shí)的靈魂和精髓,它包含在高中數(shù)學(xué)教學(xué)的整個(gè)過(guò)程,是高中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容。[1]
一、高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想的方法
高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的滲透數(shù)學(xué)思想是在高中的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過(guò)程中對(duì)數(shù)學(xué)的規(guī)律、方法、知識(shí)的本質(zhì)的一般規(guī)律的認(rèn)識(shí);高中的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法主要是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的程序和策略,實(shí)質(zhì)反映的是一種具體的數(shù)學(xué)思想,因此數(shù)學(xué)知識(shí)就是數(shù)學(xué)滲透思想方法的具體載體,在高中數(shù)學(xué)中應(yīng)滲透的幾種重要的數(shù)學(xué)方法有:1.分類(lèi)討論的數(shù)學(xué)滲透思想方法在高中的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,分類(lèi)討論是一個(gè)重要的數(shù)學(xué)方法,主要是通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象的本質(zhì)屬性進(jìn)行異同比較,然后根據(jù)比較進(jìn)行分類(lèi),并根據(jù)不同的類(lèi)別應(yīng)用不同的思想方法。分類(lèi)討論的數(shù)學(xué)滲透方法有利于避免解答數(shù)學(xué)問(wèn)題的思維片面性,可以通過(guò)具體的分類(lèi)具體分析問(wèn)題,達(dá)到全面解決問(wèn)題,防止漏解的結(jié)果的出現(xiàn)。數(shù)學(xué)對(duì)象區(qū)分為不同種類(lèi)的思想方法。分類(lèi)討論既是一個(gè)重要的數(shù)學(xué)思想,又是一個(gè)重要的數(shù)學(xué)方法,能克服思維的片面性。[2]2.類(lèi)比的數(shù)學(xué)滲透思想方法在高中的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,通過(guò)對(duì)不同種類(lèi)的數(shù)學(xué)對(duì)象的屬性進(jìn)行類(lèi)比,并把相同的屬性的對(duì)象按照相同的方式進(jìn)行推理,類(lèi)比的數(shù)學(xué)滲透思想方法是具有創(chuàng)造性的一種數(shù)學(xué)滲透思想方法。3.?dāng)?shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)滲透的思想方法主要指的是將數(shù)學(xué)中的圖形和數(shù)量進(jìn)行對(duì)比研究、分析和找到解答思路的一種思想方法。4.化歸的數(shù)學(xué)滲透思想方法主要指的是將要解答的問(wèn)題轉(zhuǎn)化并歸結(jié)為比較簡(jiǎn)單的或者是已經(jīng)解決了的問(wèn)題,從而很輕松地得到問(wèn)題的答案。5.方程與函數(shù)的數(shù)學(xué)滲透思想方法指的是通過(guò)數(shù)學(xué)的公式和函數(shù)方程等來(lái)解答相關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題。6.整體的數(shù)學(xué)滲透思想方法指的是在解答數(shù)學(xué)問(wèn)題的時(shí)候從數(shù)學(xué)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的思考和觀察,從宏觀整體上全面地解答問(wèn)題。
二、高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想的策略方法
1.?dāng)?shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中數(shù)學(xué)思想的滲透在高中的數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生需要掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)包括兩方面:一方面是:數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)概念等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí);另一方面是數(shù)學(xué)的解題方法和解題思路等數(shù)學(xué)思想。在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,通常需要先掌握基本的數(shù)學(xué)公式和概念才能運(yùn)用方法和解答思路來(lái)解答數(shù)學(xué)問(wèn)題,但是只懂公式和概念,不會(huì)用方法和沒(méi)有解答思路,也是解答不對(duì)問(wèn)題的,因此,在學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的知識(shí)體系過(guò)程中,老師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)滲透思想方法來(lái)掌握數(shù)學(xué)知識(shí)。比如在學(xué)習(xí)“函數(shù)”的過(guò)程中,可以利用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)滲透的思想方法,通過(guò)圖形等比較來(lái)加深學(xué)生對(duì)“函數(shù)”的學(xué)習(xí)。[2]2.?dāng)?shù)學(xué)問(wèn)題解決過(guò)程中數(shù)學(xué)思想的滲透在解決數(shù)學(xué)題的過(guò)程中,需要把相關(guān)的數(shù)學(xué)思想運(yùn)用到具體的數(shù)學(xué)題的解答中,比如做“函數(shù)的最值”方面的題目時(shí),比如在“求函數(shù)y=x2-4mx+4在區(qū)間[2,4]上的最小值與最大值”這一例題,老師可以通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生用分類(lèi)討論的數(shù)學(xué)滲透思想方法,將相關(guān)的題目的函數(shù)圖表畫(huà)出來(lái)進(jìn)行討論,并在討論過(guò)程中運(yùn)用類(lèi)比的數(shù)學(xué)滲透思想方法、數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)滲透思想方法、方程與函數(shù)的數(shù)學(xué)滲透思想方法等相關(guān)的數(shù)學(xué)滲透方法來(lái)分析和解答題目。3.?dāng)?shù)學(xué)復(fù)習(xí)小結(jié)過(guò)程中數(shù)學(xué)思想的滲透在對(duì)高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)小結(jié)復(fù)習(xí)過(guò)程中,更需要相關(guān)的數(shù)學(xué)思想滲透,運(yùn)用整體的數(shù)學(xué)滲透思想方法對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)歸納,樹(shù)立整體的數(shù)學(xué)思維來(lái)全面應(yīng)用和滲透,使學(xué)生能夠從感性的具體數(shù)學(xué)題目中提煉出對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科的理性認(rèn)識(shí)。例如,在總結(jié)“數(shù)列”這個(gè)知識(shí)體系時(shí),可以利用分類(lèi)討論的數(shù)學(xué)滲透思想方法、類(lèi)比的數(shù)學(xué)滲透思想方法、化歸的數(shù)學(xué)滲透思想方法、整體的數(shù)學(xué)滲透思想方法等開(kāi)展總結(jié)復(fù)習(xí)。[3]
三、結(jié)語(yǔ)
總而言之,數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中的數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的更高層次,對(duì)高中數(shù)學(xué)的方法和基層知識(shí)的學(xué)習(xí)起到了指導(dǎo)的作用,是解決數(shù)學(xué)方法感性到理性的不斷升級(jí)和飛躍,數(shù)學(xué)思想的形成能有效地幫助學(xué)生們形成對(duì)數(shù)學(xué)的整體概念,有利于學(xué)生構(gòu)建自身的數(shù)學(xué)知識(shí)體系,提高自身的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和形成數(shù)學(xué)思維能力。
參考文獻(xiàn):
[1]林靜.如何在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法[J].時(shí)代教育,2014,7(1):73.
[2]許桂蘭.高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)思想方法的滲透:以函數(shù)奇偶性教學(xué)為例[J].學(xué)周刊,2015,9(6):82.
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)思想方法;地理教學(xué);符號(hào)思想
數(shù)學(xué)思想方法的種類(lèi)和分類(lèi)方式,各家說(shuō)法不一。本文主要選取了中學(xué)數(shù)學(xué)中常用的五種一般數(shù)學(xué)思想方法,分別探究了這五種不同數(shù)學(xué)思想方法在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用。符號(hào)是描述數(shù)學(xué)研究對(duì)象的語(yǔ)言,集合是數(shù)學(xué)研究對(duì)象的形式表述,數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)兩種基本研究對(duì)象之間的轉(zhuǎn)換,分類(lèi)體現(xiàn)了具體研究對(duì)象之間的異同與關(guān)系,邏輯推理是數(shù)學(xué)論證的基本方法。
一、符號(hào)思想
符號(hào)思想的實(shí)質(zhì)是通過(guò)建立某種對(duì)應(yīng),實(shí)現(xiàn)從感性到理性的轉(zhuǎn)換。符號(hào)的抽象程度和創(chuàng)造水平的高低差異直觀影響學(xué)科的發(fā)展方向與速度;表達(dá)符號(hào)的不同也是對(duì)一門(mén)學(xué)科水平的反映。在地理學(xué)科中,我們可以借鑒數(shù)學(xué)學(xué)科的基本語(yǔ)言和符號(hào)思想,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
首先,我們可以直接使用這些數(shù)學(xué)語(yǔ)言和符號(hào),使地理學(xué)科的“理”性表達(dá)得更為簡(jiǎn)潔、科學(xué),例如:正午太陽(yáng)高度的公式:H=90°δ-?漬。滿足了地理學(xué),從定性的分析到定量的計(jì)算,公式的總結(jié)性表述,可以揭示地理事物的普遍規(guī)律,讓學(xué)生可以更精確、概括性地認(rèn)識(shí)地理現(xiàn)象。
其次,也可以借鑒數(shù)學(xué)語(yǔ)言和符號(hào)思想,發(fā)揚(yáng)地理學(xué)科語(yǔ)言和符號(hào),從而確立地理學(xué)科的獨(dú)特地位。地理符號(hào)主要運(yùn)用于地圖教學(xué)。地圖符號(hào)的建立需要嚴(yán)格的定義,要注重符號(hào)的科學(xué)性和合理性。地圖上的符號(hào)大致可分為顏色符號(hào)、事物標(biāo)志符號(hào)、文字符號(hào)和線柱符號(hào)。這些各種不同的符號(hào),就是我們地理學(xué)科的形式化語(yǔ)言。在教學(xué)中,教師應(yīng)該廣泛地使用學(xué)科語(yǔ)言,給學(xué)生以潛移默化的熏陶,增強(qiáng)其對(duì)地理學(xué)科的歸屬感。
最后,素質(zhì)教育的教學(xué)目標(biāo)有三個(gè)維度,在知識(shí)的傳遞過(guò)程中,主要是對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和價(jià)值觀的建立,這些目標(biāo)可以通過(guò)地理學(xué)科符號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。地理符號(hào)除了教學(xué)中的狹義地圖符號(hào)外,更包括人類(lèi)長(zhǎng)期以來(lái)的活動(dòng)作用于環(huán)境的地理印記。在漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中,我們的祖先以其頑強(qiáng)的生命力和堅(jiān)韌的毅力,不斷同周?chē)牡乩憝h(huán)境相適應(yīng),并且改造地理環(huán)境,留下了人類(lèi)活動(dòng)的偉大印記,如天壇、長(zhǎng)城、故宮、泰山等。這些改造自然的活動(dòng),不僅對(duì)地理環(huán)境進(jìn)行了和諧的改造,而且將中華民族的文化精神和文化意識(shí)深深地浸染于其作用的地理印記之中,也就創(chuàng)造了具有豐富民族文化精神的地理符號(hào)。在地理教學(xué)中,對(duì)這些地理符號(hào)進(jìn)行講解時(shí),一方面要讓學(xué)生明白它們作為一些地理分界線或是特殊城市地理布局的知識(shí)含義;另一方面要讓學(xué)生明白,地理符號(hào)是作為一種民族文化的載體,成為一種文化象征和文化精神。
綜上可見(jiàn)地理符號(hào)在地理教學(xué)中的重要意義,因而在實(shí)際教學(xué)中,教師需要滲透地理學(xué)科的符號(hào)思想,讓學(xué)生可以通過(guò)一種符號(hào),認(rèn)識(shí)一門(mén)學(xué)科,學(xué)會(huì)使用地理學(xué)科語(yǔ)言,并在這一過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
二、集合論思想方法
人類(lèi)關(guān)于集合的認(rèn)識(shí),一直都有一個(gè)很樸素的觀念:把某類(lèi)對(duì)象按照一定標(biāo)準(zhǔn)放在一起作為討論范圍。集合論思想方法就是指,運(yùn)用集合論的語(yǔ)言和符號(hào)描述研究對(duì)象以及對(duì)象之間的關(guān)系,然后分析并解決問(wèn)題的方法。集合論作為數(shù)學(xué)語(yǔ)言十分簡(jiǎn)單,數(shù)學(xué)概念都可以看做是集合,可以用集合論的語(yǔ)言來(lái)表述數(shù)學(xué)概念。
在地理教學(xué)中,集合論思想的應(yīng)用對(duì)地理學(xué)科整體性把握更具優(yōu)勢(shì);集合論的語(yǔ)言也可對(duì)地理概念進(jìn)行簡(jiǎn)化;對(duì)于地理試題的解題方面,集合論的思想也將起到指導(dǎo)作用。
1.從集合論的高度概括中學(xué)地理內(nèi)容,能更好地從整體上把握中學(xué)地理的研究對(duì)象
地理學(xué)起到的作用主要就是溝通自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的橋梁作用,高中地理中必修一主要是自然地理學(xué),必修二為人文地理學(xué);自然地理中主要是根據(jù)地球的圈層結(jié)構(gòu),對(duì)課本進(jìn)行編排;人文地理中主要是研究人口、人類(lèi)的聚居地(城市)、人類(lèi)生產(chǎn)生活(工業(yè)、農(nóng)業(yè))、對(duì)人類(lèi)活動(dòng)最重要的影響因素(交通)等。通過(guò)集合可以很好地表示高中地理的研究對(duì)象,讓學(xué)生從整體上把握高中地理知識(shí)。
例如:
2.用集合論的語(yǔ)言表述有關(guān)概念更為簡(jiǎn)潔
地理中的專業(yè)概念較為繁多,很多概念在內(nèi)涵上存在包含與被包含的關(guān)系,也有需要按照一定準(zhǔn)則進(jìn)行分類(lèi)劃分,借助集合的思想來(lái)表達(dá)地理中的概念,使抽象繁瑣的語(yǔ)言表達(dá)顯得更直觀、形象,也更具有科學(xué)性。
例如:天體系統(tǒng)層次,用語(yǔ)言表達(dá)為地球所處的天體系統(tǒng),按從低到高的級(jí)別,依次為地月系、太陽(yáng)系、銀河星和總星系??雌饋?lái)很繁瑣,借助集合知識(shí)表述為: 3.集合論的思想方法對(duì)解題的指導(dǎo)作用
運(yùn)用集合論的思想對(duì)地理試題中的很多數(shù)學(xué)問(wèn)題有著指導(dǎo)作用,以集合為工具,可將地理中涉及的幾何、代數(shù)、三角等綜合問(wèn)題用幾何形式表示出來(lái),并提出解題思路。
案例一:地理概念
(1)從屬關(guān)系:如,能源、一次能源、常規(guī)能源;土地資源、土壤資源、耕地資源。
(2)包含并列關(guān)系:如,降水、降雨、降雪;鋒、暖鋒、冷鋒、準(zhǔn)靜止鋒;淡水與各種陸地淡水資源。
(3)交叉關(guān)系:如,可再生能源、新能源、二次能源;自然資源、礦產(chǎn)資源、能源。
(4)排斥關(guān)系的概念:如,可再生資源和不可再生資源;巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。
三、數(shù)形結(jié)合思想方法
地理學(xué)科最初的含義就是地圖學(xué),因此地理學(xué)科對(duì)圖形的使用是普遍存在的,很多地理事物、地理現(xiàn)象和地理規(guī)律都是可以通過(guò)“數(shù)”與“形”歸納其本質(zhì)屬性的;其次,地理學(xué)科內(nèi)容具有系統(tǒng)性,知識(shí)具有較強(qiáng)的邏輯性。在中學(xué)地理教學(xué)中應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想方法,可以培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力,結(jié)合地理學(xué)科特色,可以發(fā)展地理空間思維能力;數(shù)形結(jié)合思想方法的應(yīng)用也可以使學(xué)生的形象思維與抽象思維能力得到提高,多種思維的互相促進(jìn),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所掌握知識(shí)的能力有很大提高,對(duì)學(xué)生的綜合能力有較大提高,還能為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
數(shù)形結(jié)合思想方法在地理學(xué)中應(yīng)用的主要內(nèi)容有:
(1)通過(guò)給出的圖表,建立適當(dāng)?shù)拇鷶?shù)模型;例如高中地理必修一中給出了太陽(yáng)黑子數(shù)隨時(shí)間的變化,通過(guò)圖可以得出太陽(yáng)黑子與時(shí)間的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)黑子活動(dòng)的周期性。
(2)運(yùn)用幾何模型解答有關(guān)代數(shù)問(wèn)題;例如時(shí)區(qū)和區(qū)時(shí)的計(jì)算,通過(guò)圖形可以直觀地看出世界不同地區(qū)所在的時(shí)區(qū)。
(3)與函數(shù)有關(guān)的幾何、代數(shù)綜合性問(wèn)題;例如太陽(yáng)高度角的計(jì)算,畫(huà)出太陽(yáng)直射點(diǎn)所在位置,結(jié)合幾何與代數(shù)知識(shí),可以很便捷地得出結(jié)果。
(4)以圖像形式呈現(xiàn)信息的應(yīng)用性問(wèn)題;例如自然界的水循環(huán)示意圖。
案例二:關(guān)于地球自轉(zhuǎn)的線速度,課本上只是說(shuō)明了:地球自轉(zhuǎn)的線速度,因緯度的不同而有差異,那么學(xué)生該如何理解這種差異,即地球自轉(zhuǎn)的線速度隨緯度變化規(guī)律。
解:如圖所示,設(shè)地球赤道半徑為R,緯度為δ處自轉(zhuǎn)軌跡半徑為r。
線速度(v)=■
赤道處線速度為:v赤道=■;
緯度δ處線速度為:vδ=■
又r=R?cosδ
vδ=v赤道?cosδ
δ∈0°,90°,vδ隨δ的增大而減小,因而地球自轉(zhuǎn)的線速度隨緯度的增大而減?。磺耶?dāng)δ=60°時(shí),v60°=■v赤道,也就是緯度為60°時(shí),其線速度為赤道地區(qū)的一半。
四、分類(lèi)討論思想方法
分類(lèi)討論是指當(dāng)問(wèn)題中所給出的對(duì)象不能進(jìn)行綜合研究時(shí),需要研究問(wèn)題的對(duì)象按某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi),然后每一類(lèi)分別討論,最后根據(jù)各類(lèi)結(jié)果進(jìn)行綜合得到整個(gè)問(wèn)題的答案,這種先進(jìn)行分類(lèi)再討論,把復(fù)雜問(wèn)題“分而治之,逐個(gè)擊破”的解決問(wèn)題的思想方法就是分類(lèi)討論思想。這種思想體現(xiàn)了化整為零、逐個(gè)擊破,再積零為整的數(shù)學(xué)思想,反映了研究對(duì)象之間的內(nèi)在規(guī)律,可以幫助學(xué)生總結(jié)歸納知識(shí),提高學(xué)生思維的條理性和概括性。分類(lèi)討論時(shí)需要注意的是:每次分類(lèi)時(shí)必須按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);分類(lèi)討論中的每一個(gè)部分要相互獨(dú)立;分類(lèi)討論要注意層次,逐級(jí)進(jìn)行分類(lèi),做到不重復(fù)、不遺漏。
地理作為綜合性學(xué)科,地理事物導(dǎo)致的地理現(xiàn)象成因復(fù)雜,一個(gè)地理現(xiàn)象往往是多方面因素綜合影響形成的結(jié)果,在分析地理現(xiàn)象時(shí)往往需要考慮多方面的因素,這會(huì)給我們的思維增加難度,因而可以通過(guò)分類(lèi)討論的思想,把復(fù)雜問(wèn)題分化成多個(gè)簡(jiǎn)單的小問(wèn)題。
引起分類(lèi)討論的因素較多,但常見(jiàn)的類(lèi)型主要有以下幾種:
(1)根據(jù)概念、公式、定理進(jìn)行分類(lèi)討論;
(2)根據(jù)計(jì)算的要求進(jìn)行分類(lèi)討論;
(3)根據(jù)地圖的形狀或位置變化進(jìn)行分類(lèi)討論;
(4)當(dāng)條件或結(jié)論開(kāi)放時(shí)進(jìn)行分類(lèi)討論;
(5)當(dāng)問(wèn)題中條件較少,需通過(guò)分類(lèi)來(lái)補(bǔ)充條件時(shí)進(jìn)行分類(lèi)討論。
例如,在講解三圈環(huán)流:
第一步:假設(shè)下墊面性質(zhì)均一,地球不自轉(zhuǎn)、不公轉(zhuǎn);地球的大氣環(huán)流形式為單圈環(huán)流。
第二步:去掉地球不自轉(zhuǎn)的假設(shè);形成了基本的三圈環(huán)流模型。
第三步:去掉地球不公轉(zhuǎn)的假設(shè);推導(dǎo)出了氣壓帶和風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng)。
第四步:去掉地球下墊面性質(zhì)均一的條件;出現(xiàn)了氣壓中心。
案例三:“地球表面有適宜生命過(guò)程發(fā)生和發(fā)展的溫度條件。”
對(duì)于這句話的理解我們可以引導(dǎo)學(xué)生從兩個(gè)方面去考慮:
(1)如果地球表面溫度過(guò)高,由于熱擾動(dòng)太強(qiáng),原子根本不能結(jié)合在一起,也就無(wú)法形成分子,更不用說(shuō)復(fù)雜的生命物質(zhì)。
(2)如果地表溫度太低,分子只能以晶體存在,生命物質(zhì)也就無(wú)法形成。
五、邏輯推理思想方法
邏輯推理是根據(jù)已知的條件作出合乎邏輯的推斷,推出未知的判斷的一種思維方式。邏輯推理方式一般有三種:演繹、歸納和溯因。演繹推理主要是由前提得出必然的結(jié)論,由“前提”和“規(guī)則”推導(dǎo)出“結(jié)論”;歸納推理是從特殊到一般,借由大量的“前提”和“結(jié)論”所組成的例子來(lái)學(xué)習(xí)“規(guī)則”;溯因推理與演繹的過(guò)程相反,由“結(jié)論”和“規(guī)則”來(lái)支援“前提”,數(shù)學(xué)中常用的推理方式是演繹。在研究中,有學(xué)者發(fā)現(xiàn)中學(xué)生常用的證明和推理方法有:間接證明法和直接證明法;分析法和綜合法;對(duì)比法和類(lèi)比法;歸納法和演繹法。
在地理教學(xué)中,地理邏輯推理思想就是借助地理知識(shí)的相關(guān)概念,依照邏輯的規(guī)律推斷出新的地理知識(shí)的思維活動(dòng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),是指借助地理概念,通過(guò)推理和判斷,反映和揭示地理事物的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)屬性,從而獲得對(duì)地理現(xiàn)象的規(guī)律性認(rèn)識(shí)。地理學(xué)主要研究各種地理事物的空間分布及其成因和變化,而地理事物是相互依賴、相互聯(lián)系、相互作用的,因而在中學(xué)地理學(xué)習(xí)過(guò)程中,可結(jié)合學(xué)生已具備的地理知識(shí)基礎(chǔ),運(yùn)用邏輯推理的數(shù)學(xué)思想方法來(lái)研究諸多地理現(xiàn)象。
例如,高中地理必修一中,在探討黃赤交角的變化對(duì)地球上五帶的變化,教師可用邏輯推理的思想方法來(lái)講解:
{目前黃赤交角:23°26′;南北回歸線緯度:23°26′;極圈緯度:66°34′}
?圯{南北回歸線緯度=黃赤交角,極圈的緯度=90°-黃赤交角}
?圯{黃赤交角變大}
?圯{回歸線緯度變高,極圈的緯度變低}
?圯{溫帶將縮小,熱帶和寒帶將擴(kuò)大}
數(shù)學(xué)與地理起源相同,隨著兩個(gè)學(xué)科的發(fā)展日益壯大,學(xué)科之間可以相互借鑒、相互促進(jìn)。地理學(xué)科橫跨自然與人文兩大領(lǐng)域,具有很強(qiáng)的綜合性。在教學(xué)中,教師可以適當(dāng)借鑒其他學(xué)科的思想方法,其中數(shù)學(xué)作為科學(xué)的工具性學(xué)科,對(duì)所有自然科學(xué)學(xué)科都有促進(jìn)意義,因而在地理教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法,一方面可以解決僅用地理知識(shí)難以處理的問(wèn)題,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)地理知識(shí)、發(fā)現(xiàn)地理現(xiàn)象、探究地理規(guī)律,都能起到很好的促進(jìn)作用;另一方面可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維和創(chuàng)新性精神,從而培養(yǎng)符合素質(zhì)教育要求和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的綜合型人才與創(chuàng)新型人才。
本文舉例主要涉及高中地理的自然地理,有關(guān)人文地理中的很多問(wèn)題也是可以用數(shù)學(xué)思想方法解決。當(dāng)然,數(shù)學(xué)思想方法并非唯一的一種方式,也并非是最有效的方式。在學(xué)科教學(xué)中,還有其他學(xué)科的思想方法,教師也可以在地理教學(xué)中適當(dāng)應(yīng)用。各個(gè)學(xué)科的思想方法都是學(xué)科的精髓,學(xué)科間的相互借鑒、融會(huì)貫通,學(xué)科的綜合化是一種必然的趨勢(shì),教師在這方面需要有敏銳的判斷力,為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]吳炯圻,林培榕.數(shù)學(xué)思想方法:創(chuàng)新及應(yīng)用的培養(yǎng)[M].廈門(mén)大學(xué)出版社,2009.
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);解題教學(xué);數(shù)學(xué)思想
中圖分類(lèi)號(hào):G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2014)07-0138
數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)理論和內(nèi)容經(jīng)過(guò)人腦思維活動(dòng)而產(chǎn)生并存在于人腦中的一種意識(shí),它是對(duì)數(shù)學(xué)事實(shí)與理論內(nèi)容的最根本認(rèn)識(shí);數(shù)學(xué)方法是數(shù)學(xué)思想在研究數(shù)學(xué)問(wèn)題過(guò)程中的具體表現(xiàn)形式,實(shí)際上它們的本質(zhì)是相同的,差別只是數(shù)學(xué)方法站在解決問(wèn)題的角度看問(wèn)題,而數(shù)學(xué)思想是站在問(wèn)題最本源的角度去思索問(wèn)題。通常統(tǒng)稱為“數(shù)學(xué)思想方法”。常見(jiàn)的數(shù)學(xué)思想有:函數(shù)與方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想、分類(lèi)討論思想、數(shù)形結(jié)合思想等。
一、函數(shù)與方程思想
函數(shù)思想,是指用函數(shù)的概念和性質(zhì)去分析問(wèn)題、轉(zhuǎn)化問(wèn)題和解決問(wèn)題。方程思想,是從問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系入手,運(yùn)用數(shù)學(xué)特有的語(yǔ)言將問(wèn)題中的條件轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型(方程、不等式、或方程與數(shù)學(xué)思想方法不等式的混合組),然后通過(guò)解方程(組)或不等式(組)來(lái)使問(wèn)題獲解;有時(shí),還能實(shí)現(xiàn)函數(shù)與方程的互相轉(zhuǎn)化,達(dá)到解決問(wèn)題的目的。例如,數(shù)列是特殊的函數(shù),函數(shù)有解析法、列表法、圖像法三種表示方法,相應(yīng)的數(shù)列就有通項(xiàng)公式、遞推公式、列表、圖像等表示方法,用函數(shù)的單調(diào)性、最值等性質(zhì)解決數(shù)列問(wèn)題非??旖荨?/p>
二、轉(zhuǎn)化與化歸思想
轉(zhuǎn)化與化歸思想是把生疏問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉問(wèn)題、復(fù)雜問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單問(wèn)題、抽象問(wèn)題轉(zhuǎn)化為具體問(wèn)題的一種重要的思想方法。通過(guò)不斷的轉(zhuǎn)化,學(xué)生可以把未知解的復(fù)雜問(wèn)題轉(zhuǎn)化為在已知范圍內(nèi)可解的簡(jiǎn)單問(wèn)題。我們教師要不斷培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生自覺(jué)的轉(zhuǎn)化與化歸意識(shí),這將有利于訓(xùn)練學(xué)生思維能力,使學(xué)生更聰明、更靈活、更敏捷;也有助于我們提高教學(xué)水平。
三、分類(lèi)討論思想
在解答某些數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),有時(shí)會(huì)遇到多種情況,對(duì)此,我們必須對(duì)各種情況加以分類(lèi),并逐類(lèi)求解,然后綜合得解,這就是分類(lèi)討論法。以下是來(lái)自教材的命題:
例1. 若loga3/40且a≠1),求實(shí)數(shù)a的取值范圍。
解:因?yàn)閘oga3/4
當(dāng)a>1時(shí), 函數(shù)y= logax在其定義域上遞增,則有a>3/4,故有a>1 成立。
當(dāng)0
綜上所述,a>1或0
例2. 已知集合A={x|x2=1},B={x|ax=1}若BA,求實(shí)數(shù)a的值。
解:顯然集合A={-1,1},對(duì)于集合B={x|ax=1},
當(dāng)a=0時(shí),集合B=滿足BA,即a=0;
當(dāng)a≠0時(shí),集合B={},而B(niǎo)A,則,=1或=-1,
得a=-1,或a=1,
綜上所述,實(shí)數(shù)a的值為-1,0,或1。
在教學(xué)中,教師要和學(xué)生一起分析總結(jié)引起分類(lèi)討論的原因主要有以下幾個(gè)方面:
①題目所涉及的數(shù)學(xué)概念是分類(lèi)進(jìn)行定義的。如指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)的定義中對(duì)底數(shù)a的要求是a>0且a≠1。這種分類(lèi)討論題型可以稱為概念型。如例1。
②題目中涉及到的數(shù)學(xué)定理、公式和運(yùn)算性質(zhì)、法則有范圍或者條件限制,或者是分類(lèi)給出的。如等比數(shù)列的前n項(xiàng)和的公式,分q=1和q≠1兩種情況。這種分類(lèi)討論題型可以稱為性質(zhì)型。
③解含有參數(shù)的題目時(shí),學(xué)生必須根據(jù)參數(shù)的不同取值范圍進(jìn)行討論。例如解不等式mx>2時(shí)分m>0、m=0和m
④某些不確定的數(shù)量、不確定的圖形的形狀或位置、不確定的結(jié)論等,都需要通過(guò)分類(lèi)討論,以保證其完整性與確定性。
在解答分類(lèi)討論問(wèn)題時(shí),我們要遵循的原則是:分類(lèi)的對(duì)象是確定的;標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的;不重不漏的科學(xué)劃分;分清主次;不越級(jí)討論;其中最重要的一條是“不重不漏”。我們的基本步驟是:首先,要確定討論對(duì)象及所討論對(duì)象的全體范圍;其次,確定分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行正確合理的分類(lèi),即標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、不漏不重;再次,對(duì)所分類(lèi)別逐類(lèi)進(jìn)行討論,獲取階段性結(jié)果;最后,歸納總結(jié)得出結(jié)論。
四、數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)形結(jié)合思想方法,包含“以形助數(shù)”和“以數(shù)輔形”兩個(gè)方面,其應(yīng)用大致可以分為兩種情形:一是借助形的生動(dòng)和直觀性來(lái)闡明數(shù)之間的聯(lián)系,即以形作為手段、數(shù)為目的,比如運(yùn)用函數(shù)的圖像來(lái)直觀地說(shuō)明函數(shù)的性質(zhì);二是借助于數(shù)的精確性和嚴(yán)密性來(lái)闡明形的某些屬性,即以數(shù)作為手段、形作為目的,如解析幾何中運(yùn)用橢圓、雙曲線、拋物線的方程來(lái)精確地闡明這三種曲線的幾何性質(zhì)。
例3. 方程sin((πX)/2)=logaX,(a>0且a≠1),恰有3個(gè)不相等實(shí)數(shù)根,則a的取值范圍()
A. 空集B. (5,9) C. (1/7,1/3)D. (5,9)∪(1/7,1/3)
解:因?yàn)榉匠蘳in((πX)/2)=logaX,(a>0且a≠1),恰有3個(gè)不相等實(shí)數(shù)根,所以函數(shù)y=sin((πX)/2)和函數(shù)y=logaX的圖像有3個(gè)交點(diǎn)。
做出函數(shù)y=sin((πX)/2)在區(qū)間[0,10]的圖像,(周期為4)
當(dāng)a>1時(shí),作出函數(shù)y=logaX的圖像,(單調(diào)遞增)因?yàn)橛?個(gè)交點(diǎn),
所以loga51,
解得5
當(dāng)0
所以-1
解得1/7a
綜上所述,a的取值范圍是(5,9)∪(1/7,1/3)
師生共同觀察黑板上畫(huà)的圖象,很明顯地能看出a的取值范圍。
師:同學(xué)們反思一下自己的解題過(guò)程,用兩句話概括出解決本題的關(guān)鍵是什么?
生:利用函數(shù)與方程思想方法解題,關(guān)鍵是找到函數(shù)。
生:利用數(shù)形結(jié)合思想方法,找到圖像的交點(diǎn)。
師:很好。本題運(yùn)用函數(shù)思想的前提是把求方程的實(shí)根轉(zhuǎn)化為求兩個(gè)函數(shù)的圖像交點(diǎn)。此題,我們可以體會(huì)到函數(shù)思想和數(shù)形結(jié)合思想以及轉(zhuǎn)化與化歸的思想。希望在以后的解題中,同學(xué)們能敞開(kāi)思路,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)思想方法在解題中的應(yīng)用。
華羅庚先生說(shuō)過(guò):“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微,數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬(wàn)事休?!睌?shù)形結(jié)合的思想,巧妙地將抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言與直觀的圖像結(jié)合起來(lái),是數(shù)的問(wèn)題與圖形之間相互轉(zhuǎn)化的橋梁。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)數(shù)學(xué);思想方法;生活實(shí)踐
引 言
傳統(tǒng)初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)只是靠思想理解而體會(huì),但若沒(méi)有相關(guān)知識(shí)指導(dǎo),很難對(duì)抽象化的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行理解,因此使得很多學(xué)校開(kāi)始注重于數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)。初中數(shù)學(xué)思想方法有很多有利之處,不但可以把抽象化的數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)換為直白的數(shù)學(xué)知識(shí),也有利于培養(yǎng)學(xué)生們的數(shù)學(xué)思維能力。初中學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)可以應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中,而數(shù)學(xué)思想方法則鍛煉了初中學(xué)生的思維能力,可以使學(xué)生在生活中進(jìn)行更多的知識(shí)應(yīng)用。
一、數(shù)學(xué)思想方法的概述
數(shù)學(xué)思想方法主要是把現(xiàn)實(shí)中的空間形式和數(shù)量關(guān)系反饋到學(xué)生的意識(shí)之中,使得其可以經(jīng)過(guò)大腦的思維運(yùn)動(dòng)下產(chǎn)生一種思想結(jié)果。數(shù)學(xué)思想方法是教學(xué)中常見(jiàn)的處理數(shù)學(xué)問(wèn)題的辦法,其涵蓋了數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法,是數(shù)學(xué)發(fā)展中的一種創(chuàng)造性指導(dǎo)方針。數(shù)學(xué)思想主要是人們對(duì)數(shù)學(xué)理論知識(shí)的一種本質(zhì)理解,而數(shù)學(xué)方法是對(duì)數(shù)學(xué)思想的一種詳細(xì)化形式,這兩者在本質(zhì)上基本相似,其差異之處主要在于看待數(shù)學(xué)問(wèn)題角度不同。通常來(lái)講,數(shù)學(xué)思想方法都是有三個(gè)層次的,即低層次數(shù)學(xué)思想方法、較高層次數(shù)性方法和高層次數(shù)學(xué)思想方法,這三個(gè)層次則包含了數(shù)學(xué)的消元化、代入法、概況類(lèi)比和轉(zhuǎn)化分類(lèi)以及數(shù)形結(jié)合等方法,其中的高層次數(shù)學(xué)思想方法主要是概況了低層次的思想方法。
二、在初中數(shù)學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法的有利之處
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法不但只是為了提高素質(zhì)教育,也是為了培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維良好認(rèn)證能力。數(shù)學(xué)思想方法對(duì)于提高初中學(xué)生的數(shù)學(xué)理解能力是有很多有利之處的,其不但可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過(guò)程中掌握一定的數(shù)學(xué)思想方法能力,也可以使學(xué)生在新的數(shù)學(xué)知識(shí)中掌握更多的數(shù)學(xué)思想方法,使得其可以通過(guò)運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法來(lái)建立一個(gè)個(gè)人的數(shù)學(xué)知識(shí)體系。運(yùn)用初中數(shù)學(xué)思想方法不但有利于鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí),也有利于加強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)能力。
三、初中數(shù)學(xué)的思想方法
(一)轉(zhuǎn)換思想方法
轉(zhuǎn)化思想方法是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中常見(jiàn)的數(shù)學(xué)思想方法,其主要是將一種思考對(duì)象轉(zhuǎn)化為另一種思考對(duì)象,目的是為了把不理解的數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)換化熟悉的數(shù)學(xué)問(wèn)題。轉(zhuǎn)換思想方法是數(shù)學(xué)思想方法中的基礎(chǔ)思想方法,其對(duì)其他的數(shù)學(xué)思想方法運(yùn)用是有一定的幫助的。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用轉(zhuǎn)換思想方法主要表現(xiàn)在以下幾方面:
(1) 將新的問(wèn)題轉(zhuǎn)換為原先學(xué)習(xí)過(guò)的數(shù)學(xué)問(wèn)題,使得能對(duì)其進(jìn)行快速的理解學(xué)習(xí),如把有理數(shù)的減法轉(zhuǎn)換為加法,除法轉(zhuǎn)換為乘法等。
(2) 將難以理解的問(wèn)題轉(zhuǎn)換為一步步簡(jiǎn)單易懂的問(wèn)題,比如將數(shù)轉(zhuǎn)化為形。
(3) 新的數(shù)學(xué)問(wèn)題不易進(jìn)行解決時(shí),可以將其進(jìn)行新的研究,如將逆算的性質(zhì)解方程轉(zhuǎn)換為等式的性質(zhì)解方程。
(二)函數(shù)方程思想方法
函數(shù)思想主要是通過(guò)利用函數(shù)的概念和性質(zhì)來(lái)去理解解決數(shù)學(xué)的問(wèn)題,方程思想則是通過(guò)數(shù)學(xué)問(wèn)題之間的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行解決的,函數(shù)與方程之間可以進(jìn)行相互的轉(zhuǎn)換。初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,函數(shù)思想方法解決問(wèn)題主要是利用函數(shù)的性質(zhì)解決的,如F(X)的奇偶性和周期性,對(duì)此初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)者可以利用函數(shù)的思想方法,來(lái)對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行等量的轉(zhuǎn)換,以使得其可以理解抽象化的數(shù)學(xué)問(wèn)題。
(三)分類(lèi)討論思想方法
在初中的數(shù)學(xué)問(wèn)題中,有時(shí)一個(gè)數(shù)學(xué)有很多問(wèn)題情況,為了解決此問(wèn)題,可以對(duì)其的情況進(jìn)行分類(lèi),并根據(jù)類(lèi)別進(jìn)行逐一解決,以獲得問(wèn)題的解決,這種類(lèi)別分類(lèi)法即為分類(lèi)討論思想方法。分類(lèi)討論思想方法實(shí)際上是一種邏輯性的方法,其可以將零轉(zhuǎn)化為整,也可以將整轉(zhuǎn)化為零。初中數(shù)學(xué)中應(yīng)用分類(lèi)討論思想較多,其主要對(duì)抽象化的數(shù)學(xué)問(wèn)題,進(jìn)行相關(guān)的分類(lèi),并在分類(lèi)后對(duì)其進(jìn)行思想討論,以獲得階段性的解決成果,然后再對(duì)其進(jìn)行總的解決,使得其可以最終獲得的解決問(wèn)題方法。分類(lèi)討論思想方法的這種思路,在一定程度上鍛煉了初中學(xué)生的邏輯性思維能力,有利于提高初中學(xué)生的綜合性理解能力。
(四)數(shù)性結(jié)合思想方法
初中數(shù)學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)主要分為三類(lèi),一類(lèi)是實(shí)數(shù)和方程式這種的純數(shù)的知識(shí),一類(lèi)是幾何相關(guān)的形的知識(shí),以及最后一類(lèi)數(shù)性結(jié)合的數(shù)學(xué)知識(shí)。數(shù)形結(jié)合思想方法則是將抽象化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言與直觀的圖形相結(jié)合起來(lái),以使得數(shù)學(xué)知識(shí)能夠簡(jiǎn)單直白的表現(xiàn)出來(lái)。初中數(shù)學(xué)主要是利用函數(shù)圖像的性質(zhì),來(lái)對(duì)二次方程的數(shù)進(jìn)行知識(shí)解決,使得初中學(xué)生們可以更好的理解數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)知識(shí)。
四、初中數(shù)學(xué)思想方法在生活中的應(yīng)用實(shí)踐分析
初中進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)的目的不但只是讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí),也是為了讓學(xué)生將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到生活中,在生活中對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行相關(guān)的實(shí)踐使用。初中數(shù)學(xué)為了使學(xué)生更好的掌握數(shù)學(xué)知識(shí),產(chǎn)生了很多的數(shù)學(xué)思想方法,這些方法對(duì)于初中的學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有很多有利之處,其不但能夠使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的思維方法,也能培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,使得學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中能夠熟練的應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法。初中數(shù)學(xué)常見(jiàn)的思想方法“轉(zhuǎn)換思想方法”,此方法在實(shí)際生活中應(yīng)用性比較高,初中學(xué)生可以利用轉(zhuǎn)換思想的概念,來(lái)對(duì)生活中的數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解決。
結(jié) 語(yǔ)
綜上所述,初中的數(shù)學(xué)思想方法有很多種,如轉(zhuǎn)換思想方法、分類(lèi)討論思想方法、數(shù)性結(jié)合思想方法以及函數(shù)思想等方法,這些方法的運(yùn)用在一定程度上提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,對(duì)學(xué)生以后的綜合性思維發(fā)展幫助也很大。初中學(xué)生熟練的掌握數(shù)學(xué)思想方法,不但有利于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)理論知識(shí),也有利于生活中的數(shù)學(xué)實(shí)踐。
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【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)教學(xué);分類(lèi)討論;思想方法
【中圖分類(lèi)號(hào)】G268【文章標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1326-3587(2012)06-0102-01
數(shù)學(xué)家喬治• 波利亞說(shuō)過(guò):“完善的思想方法猶如北極星,許多人通過(guò)它而找到正確的道路”。隨著課程改革的深入,應(yīng)試教育“向”素質(zhì)教育“轉(zhuǎn)變的過(guò)程中,對(duì)學(xué)生的考察,不僅考查基礎(chǔ)知識(shí),基本技能,更為重視考查能力的培養(yǎng)。在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中逐步滲透數(shù)學(xué)思想方法,培養(yǎng)思維能力,形成良好的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣,既符合新的課程標(biāo)準(zhǔn),也是進(jìn)行數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的一個(gè)切入點(diǎn)。
數(shù)學(xué)分類(lèi)討論思想,貫穿于整個(gè)中學(xué)數(shù)學(xué)的全部?jī)?nèi)容中,應(yīng)用分類(lèi)討論,往往能使復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。分類(lèi)的過(guò)程,可培養(yǎng)學(xué)生思考的周密性,條理性,而分類(lèi)討論,又促進(jìn)學(xué)生研究問(wèn)題,探索規(guī)律的能力。但是分類(lèi)思想不象一般數(shù)學(xué)知識(shí)那樣,通過(guò)幾節(jié)課的教學(xué)就可掌握。它根據(jù)學(xué)生的年齡特征,學(xué)生在學(xué)習(xí)的各階段的認(rèn)識(shí)水平和知識(shí)特點(diǎn),逐步滲透,螺旋上升,不斷的豐富自身的內(nèi)涵。
一、滲透分類(lèi)思想,養(yǎng)成分類(lèi)的意識(shí)
每個(gè)學(xué)生在日常中都具有一定的分類(lèi)知識(shí),如人群的分類(lèi)、文具的分類(lèi)等,我們利用學(xué)生的這一認(rèn)識(shí)基礎(chǔ),把生活中的分類(lèi)遷移到數(shù)學(xué)中來(lái),在教學(xué)中進(jìn)行數(shù)學(xué)分類(lèi)思想的滲透,挖掘教材提供的機(jī)會(huì),把握滲透的契機(jī)。比如在“有理數(shù)”這一章的教學(xué)中,反復(fù)滲透,強(qiáng)化數(shù)學(xué)分類(lèi)思想,使學(xué)生逐步形成數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的分類(lèi)的意識(shí)。并能在分類(lèi)討論的時(shí)候注意一些基本原則,如分類(lèi)的對(duì)象是確定的,標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的,如若不然,對(duì)象混雜,標(biāo)準(zhǔn)不一,就會(huì)出現(xiàn)遺漏、重復(fù)等錯(cuò)誤。如把有理數(shù)分為:正數(shù)、負(fù)數(shù)、整數(shù),就是犯分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不一的錯(cuò)誤。在確定對(duì)象和標(biāo)準(zhǔn)之后,還要注意分清層次,不越級(jí)討論。
二、學(xué)習(xí)分類(lèi)方法,增強(qiáng)思維的縝密性
在教學(xué)中滲透分類(lèi)思想時(shí),應(yīng)讓學(xué)生了解,所謂分類(lèi)就是選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn),根據(jù)對(duì)象的屬性,不重復(fù)、不遺漏地劃分為若干類(lèi),而后對(duì)每一子類(lèi)的問(wèn)題加以解答。掌握合理的分類(lèi)方法,就成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。
分類(lèi)的方法常有以下幾種:
1、根據(jù)某些數(shù)學(xué)概念的定義進(jìn)行分類(lèi)
在初中階段的教學(xué)內(nèi)容中,一些數(shù)學(xué)概念的定義,如有理數(shù)的建立,絕對(duì)值的化簡(jiǎn),一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的判別式,兩圓的五種位置關(guān)系等等……,都滲透著分類(lèi)討論的數(shù)學(xué)思想,對(duì)涉及到分類(lèi)討論思想的概念,教師在講授這些概念時(shí)要準(zhǔn)確、科學(xué),要讓學(xué)生對(duì)分類(lèi)討論思想的概念有正確的認(rèn)知、理解和牢固的掌握。
例1:已知a是有理數(shù),那么 |a| 與a的關(guān)系是( )
(A)|a| > a(B)|a| < a(C)|a| = a (D|a| ≥ a
分析:絕對(duì)值概念是一種需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的分類(lèi)討論的概念
(1)當(dāng)a為正有理數(shù)或零時(shí),|a| = a;
(2)當(dāng)a為負(fù)有理數(shù),即a< 0時(shí),|a|= -a > 0,|a| =-a> a.得正確答案:D。
但我們會(huì)發(fā)現(xiàn),總有一部分學(xué)生會(huì)選C,究其原因,是沒(méi)弄清絕對(duì)值這一概念,認(rèn)為求一個(gè)數(shù)的絕對(duì)值,如:|5|=5;|-7。5|=7。5;……,只要去掉絕對(duì)值里面的負(fù)號(hào).實(shí)際上,要講清絕對(duì)值這一概念應(yīng)從絕對(duì)值的幾何意義說(shuō)起,也就是一個(gè)數(shù)的絕對(duì)值就是數(shù)軸上表示這個(gè)數(shù)的點(diǎn)與原點(diǎn)的距離,這樣學(xué)生自然而然的會(huì)得出絕對(duì)值的三種分類(lèi)討論情況。
為了使學(xué)生能牢固掌握初中數(shù)學(xué)中有關(guān)涉及到分類(lèi)討論思想的概念,有時(shí)可以采用讓學(xué)生操作、分組討論、師生一起加以歸納總結(jié),同時(shí)增加變式訓(xùn)練的教學(xué)方法。
2、根據(jù)運(yùn)算性質(zhì)的適用范圍或運(yùn)算的特殊規(guī)定而分類(lèi)
例2:知:(a+b)2011=-1,(a-b)2012=1,試求 a2011+b2012的值。
分析:由(a+b)2011=-1,得a+b=-1;由(a-b)2012=1,得a-b=1或-1
因此要分兩種情況進(jìn)行求解:a+b=-1,a-b=1或a+b=-1,a-b=-1,所以a2011+b2012 的值為1或-1。
3、根據(jù)字母的不同取值進(jìn)行分類(lèi)
對(duì)于具體問(wèn)題,如函數(shù)、方程、不等式中的解、求代數(shù)式的值等,它們隨著題中所給字母的不同取值而變化,這時(shí)要對(duì)字母的取值進(jìn)行討論。
例3:當(dāng)m=________時(shí),函數(shù)y=(m+5)x 2m_1 +7x-3(x≠0)是一個(gè)一次函數(shù)。
分析:(m+5)x 2m_1可能是一次項(xiàng)或常數(shù)項(xiàng),也可能m+5=0,因此,分三種情況討論:
(1)2m-1=1;m=1
(2)2m-1=0;m=
(3)m+5=0; m= -5
只有抓住了分類(lèi)討論的動(dòng)因,把握住了分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn),才能做到分類(lèi)時(shí)條理清楚、標(biāo)準(zhǔn)一致,在解答問(wèn)題時(shí)就不會(huì)重復(fù)或遺漏,保證解題的準(zhǔn)確率。
4、根據(jù)某些定理或公式的限制條件進(jìn)行分類(lèi)
例4:已知:等腰三角形的一條腰上的高等于該三角形某一條邊的長(zhǎng)度的一半,則其頂角為_(kāi)_______。
分析:這個(gè)等腰三角形的高的位置可能在其內(nèi)部或外部,這條高等于該三角形某一條邊的長(zhǎng)度的一半,某一條邊又可分為底邊或腰兩種情況,所以要對(duì)高在三角形的內(nèi)部或外部以及高是底邊或腰的長(zhǎng)度的一半進(jìn)行分類(lèi)討論,最后得出頂角為30º、120º或150º。
正確解答此類(lèi)問(wèn)題要分析清楚符合條件的圖形的各種可能位置,緊扣條件,分類(lèi)出各種符合條件的圖形.是正確解答此類(lèi)分類(lèi)討論問(wèn)題的關(guān)鍵,教學(xué)中應(yīng)注意對(duì)學(xué)生畫(huà)圖能力和空間想象能力的培養(yǎng),讓學(xué)生多操作、多思考,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,同時(shí)通過(guò)對(duì)開(kāi)放性問(wèn)題的討論,對(duì)條件的不確定性與結(jié)論多樣性的探索、猜想,充分拓展學(xué)生的思維空間,使他們的思維更深刻、廣闊、活躍。
5、根據(jù)圖形的特征或相互間的關(guān)系進(jìn)行分類(lèi)
如三角形按角分類(lèi),有銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形;直線和圓根據(jù)直線與圓的交點(diǎn)個(gè)數(shù)可分為:直線與圓相離、直線與圓相切、直線與圓相交。
在證明圓周角定理時(shí),由于圓心的位置有在角的邊上、角的內(nèi)部,角的外部三種不同的情況,因此分三種不同情況分別討論證明。先證明圓心在圓周角的一條邊上,這種最容易解決的情況,然后通過(guò)作過(guò)圓周角頂點(diǎn)的直徑,利用先證明(圓心在圓周角的一條邊上)的這種情況來(lái)分別解決圓心在圓周角的內(nèi)部、圓心在圓周角的外部這兩種情況,這是一種從定理的證明過(guò)程中反映出來(lái)的分類(lèi)討論的思想和方法,是根據(jù)幾何圖形點(diǎn)和線出現(xiàn)不同位置的情況逐一解決的方法。
三、引導(dǎo)分類(lèi)討論,提高合理解題的能力
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,其數(shù)學(xué)思想方法是多種多樣的,以下列舉出幾種典型的初中數(shù)學(xué)教學(xué)方法。
首先是符號(hào)與變?cè)乃枷敕椒?。大多?shù)人認(rèn)為初中數(shù)學(xué)教學(xué)要做到從算術(shù)到代數(shù)的過(guò)渡,從實(shí)驗(yàn)幾何到推理幾何的過(guò)渡,從常量到變量的過(guò)渡,從平面到立體的過(guò)渡,從推理幾何到分析幾何的過(guò)渡以及從有限到無(wú)限的過(guò)渡等六個(gè)大過(guò)渡。其中從算術(shù)到代數(shù)的過(guò)渡就是從具體數(shù)字到抽象符號(hào)的過(guò)渡。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,掌握數(shù)學(xué)符號(hào)以及變?cè)乃枷敕椒仁墙虒W(xué)的目標(biāo),也是提升符號(hào)意識(shí)的前提條件。由單個(gè)字母表示數(shù)、待定系數(shù)法等在使用過(guò)程中不斷地轉(zhuǎn)換,也是具有系統(tǒng)性的代數(shù)解題的方法。此外,字母代替數(shù)的應(yīng)用不僅僅局限于待定系數(shù)以及根與系數(shù)的關(guān)系上,還在不等式的運(yùn)算、定義區(qū)間的劃分、極值等數(shù)學(xué)問(wèn)題中得到運(yùn)用。所以說(shuō),符號(hào)與變?cè)臄?shù)學(xué)思想方法不僅應(yīng)用次數(shù)多而且涉及范圍廣。例如,如果a,b均為有理數(shù),且b
其次是化歸的思想方法?;瘹w的思想方法的全稱是轉(zhuǎn)化與歸結(jié)的思想方法。這也是初中數(shù)學(xué)中解決問(wèn)題的一種策略。這種思想方法與我們以往所接觸的不一樣,它不是盲目地解決問(wèn)題,而是將復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行變形與轉(zhuǎn)化,并將它與已經(jīng)解決的或者是容易解決的一些問(wèn)題歸結(jié)到一起,最后掌握解決問(wèn)題的方法。但是,在初中數(shù)學(xué)中,有些問(wèn)題會(huì)比較復(fù)雜,僅僅進(jìn)行一次化歸或許還是不能解決問(wèn)題。這時(shí),我們可以繼續(xù)對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,直至將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)容易解決的問(wèn)題或者一個(gè)已經(jīng)解決了的問(wèn)題??梢哉f(shuō),化歸的思想方法是初中數(shù)學(xué)解決問(wèn)題中的一個(gè)最基本的方法,它可以將繁瑣的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的問(wèn)題,將困難的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為容易的問(wèn)題,將未知的條件轉(zhuǎn)化為已知的條件等。所以,在初中教學(xué)中,教師要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化歸思想方法的重要性,并結(jié)合相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練,不斷地讓學(xué)生可以去觀察、摸索以及探究出可以轉(zhuǎn)化問(wèn)題的方法。
例如,在解決分式方程的時(shí)候,就可以運(yùn)用化歸的思想方法,將難以解決的分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程,便可以快速地求得分式方程的正確答案。
第三個(gè)是數(shù)形結(jié)合的思想方法。在數(shù)學(xué)這門(mén)學(xué)科中,主要研究的對(duì)象就是數(shù)與形。所以,數(shù)形結(jié)合的思想方法就是對(duì)于某一特定問(wèn)題,在分析其幾何意義的同時(shí),也揭示了具體的代數(shù)意義。數(shù)形結(jié)合的思想方法就是借助代數(shù)分析圖形的問(wèn)題,也可以借助圖形發(fā)現(xiàn)代數(shù)間的奧秘。這樣不但可以使得代數(shù)與圖形相互補(bǔ)充,還可以使得學(xué)生們?cè)诮忸}過(guò)程中邏輯思維與形象思維完美地結(jié)合在一起。因此,數(shù)形結(jié)合是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中最重要的一種思維方法。
例如,B、C為線段AD上的兩點(diǎn),AB的中點(diǎn)是M,CD的中點(diǎn)是N, 若AD=x,BC=y,則MN等于多少?
分析:在解決這類(lèi)題時(shí),一定要想出會(huì)有幾種排列方式。在這道題中,B與C的位置就有兩種不同的情況。如下圖,在這條已知線段上,字母的排列可以是A、B、C、D,M是AB的中點(diǎn),N是CD的中點(diǎn),也可以是A、C、B、D。
這兩種不同的情況,所得出的答案也是不相同的,所以利用數(shù)形結(jié)合的思想方法可以將原本抽象的數(shù)學(xué)題變得具體。不但達(dá)到了事半功倍的理想效果,也避免了在考試中出現(xiàn)一些不必要的丟分情況。與此同時(shí),利用圖形的解題方法還可以學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課本中一些必須掌握的概念。例如,相反數(shù)、絕對(duì)值的定義等。從而減少了學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)中的難度以及增強(qiáng)知識(shí)的連貫性,為今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)奠定牢固的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);思想方法;教學(xué)規(guī)律
一、初中數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的重要性
數(shù)學(xué)是思維的學(xué)科,重在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,這是數(shù)學(xué)區(qū)別于其他學(xué)科的重要之處。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中,只注重知識(shí)的傳授,卻忽視數(shù)學(xué)知識(shí)形成過(guò)程中的思想方法的現(xiàn)象非常普遍,它嚴(yán)重制約學(xué)生的思維發(fā)展和能力培養(yǎng)。隨著教育改革的不斷深入,越來(lái)越多的教育工作者,特別是一線的教師們充分認(rèn)識(shí)到:初中數(shù)學(xué)教學(xué),一方面要傳授數(shù)學(xué)知識(shí);另一方面,更重要的是通過(guò)數(shù)學(xué)知識(shí)這個(gè)載體,挖掘其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法,形成正確的數(shù)學(xué)觀和一定的數(shù)學(xué)意識(shí)。正所謂“授之以魚(yú),不如授之以漁”。不管他們將來(lái)從事什么職業(yè)和工作,數(shù)學(xué)思想方法,作為一種解決問(wèn)題的思維策略,都將隨時(shí)隨地有意無(wú)意地發(fā)揮作用,指導(dǎo)他們的工作和生活。
二、初中數(shù)學(xué)思想方法的主要內(nèi)容
初中數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法很多,最基本最主要的有:轉(zhuǎn)化的思想方法,數(shù)形結(jié)合的思想方法,分類(lèi)討論的思想方法,函數(shù)與方程的思想方法等。
(一)轉(zhuǎn)化的思想方法
轉(zhuǎn)化的思想方法就是人們將需要解決的問(wèn)題,通過(guò)某種轉(zhuǎn)化手段,歸結(jié)為另一種相對(duì)容易解決的或已經(jīng)有解決方法的問(wèn)題,從而使原來(lái)的問(wèn)題得到解決。初中數(shù)學(xué)處處都體現(xiàn)出轉(zhuǎn)化的思想方法。如化繁為簡(jiǎn)、化難為易,化未知為已知等,所以說(shuō)轉(zhuǎn)化的思想方法是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的一種最基本的思想方法。
(二)數(shù)形結(jié)合的思想方法
數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界空間形式和數(shù)量關(guān)系的科學(xué),因而研究總是圍繞著數(shù)與形進(jìn)行的?!皵?shù)”就是代數(shù)式、函數(shù)、不等式、方程等表達(dá)式,“形”就是圖形、圖象、曲線等。數(shù)形結(jié)合就是抓住數(shù)與形之間的本質(zhì)上的聯(lián)系,以形直觀地表達(dá)數(shù),以數(shù)精確地研究形?!皵?shù)無(wú)形時(shí)不直觀,形無(wú)數(shù)時(shí)難入微?!睌?shù)形結(jié)合是研究數(shù)學(xué)問(wèn)題的重要思想方法。初中數(shù)學(xué)中,通過(guò)數(shù)軸,將數(shù)與點(diǎn)對(duì)應(yīng),通過(guò)直角坐標(biāo)系,將函數(shù)與圖象對(duì)應(yīng),用數(shù)形結(jié)合的思想方法學(xué)習(xí)了相反數(shù)的概念、絕對(duì)值的概念,有理數(shù)大小比較的法則,研究了函數(shù)的性質(zhì)等,通過(guò)形象思維過(guò)渡到抽象思維,使學(xué)生更易理解和掌握所學(xué)的知識(shí),大大降低了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的難度。
(三)分類(lèi)討論的思想方法
分類(lèi)討論的思想方法就是根據(jù)數(shù)學(xué)對(duì)象本質(zhì)屬性的共同點(diǎn)和差異點(diǎn),將數(shù)學(xué)對(duì)象區(qū)分為不同種類(lèi)的思想方法。初中數(shù)學(xué)從整體上看分為代數(shù)、幾何兩大類(lèi),采用不同方法進(jìn)行研究,就是分類(lèi)思想的體現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō),實(shí)數(shù)的分類(lèi),方程的分類(lèi)、三角形的分類(lèi),函數(shù)的分類(lèi)等,都是分類(lèi)思想的具體體現(xiàn)。近年的中考?jí)狠S題都是動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題的解決都要用到分類(lèi)討論的思想,可見(jiàn)分類(lèi)討論的思想在初中數(shù)學(xué)中的重要地位。
(四)函數(shù)與方程的思想方法
函數(shù)思想是客觀世界中事物運(yùn)動(dòng)變化,相互聯(lián)系,相互制約的普遍規(guī)律在數(shù)學(xué)中的反映,它的本質(zhì)是變量之間的對(duì)應(yīng)。用變化的觀點(diǎn),把所研究的數(shù)量關(guān)系,用函數(shù)的形式表示出來(lái),然后用函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行研究,使問(wèn)題得以解決。如果函數(shù)的形式是用解析式的方法表示出來(lái)的,那么就可以把函數(shù)解析式看作方程,通過(guò)解方程和對(duì)方程的研究,使問(wèn)題得到解決,這就是方程的思想。在初中數(shù)學(xué)教材中,函數(shù)圖象的交點(diǎn)問(wèn)題就是函數(shù)與方程思想的具體體現(xiàn),并揭示了它們的區(qū)別與聯(lián)系,讓學(xué)生更清楚的了解和掌握了函數(shù)與方程的特點(diǎn),從而增強(qiáng)了應(yīng)用方程與函數(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
三、初中數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)規(guī)律
數(shù)學(xué)思想方法蘊(yùn)含于數(shù)學(xué)知識(shí)之中,又相對(duì)超脫于某一個(gè)具體的數(shù)學(xué)知識(shí)之外。對(duì)于初中學(xué)生來(lái)說(shuō),這個(gè)年齡段正是由形象思維向抽象的邏輯思維過(guò)渡的階段,雖然初步具有了簡(jiǎn)單的邏輯思維能力,但是還缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和能動(dòng)性。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,必須注意數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)規(guī)律。
(一)鉆研教材,將數(shù)學(xué)思想方法化隱為顯,滲透于日常教學(xué)
數(shù)學(xué)教學(xué)要根據(jù)學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)造性的使用教材,教學(xué)要基于教材又要走出教材。這就要求教師首先在備課時(shí),要從數(shù)學(xué)思想方法的高度深入鉆研教材,數(shù)學(xué)思想方法既是數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的核心,同時(shí)又是數(shù)學(xué)教材組織的基礎(chǔ)和起點(diǎn)。通過(guò)對(duì)概念、公式、定理的研究和對(duì)例題、練習(xí)的探討,挖掘有關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法,將它們由深層次的潛形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轱@形態(tài),由對(duì)它們的朦朧感受轉(zhuǎn)變?yōu)槊魑⒗斫夂驼莆?。只有在這種前提下,才能加強(qiáng)針對(duì)性,有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想方法,并能應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法解決問(wèn)題。
(二)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué),循序漸進(jìn)形成數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)知識(shí)的連接性很強(qiáng),數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是在學(xué)生已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,主動(dòng)積極建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程,教學(xué)中教師要激活學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)生自然生長(zhǎng)出新的知識(shí)。遵循學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
概念教學(xué)中,不要簡(jiǎn)單地給出定義,而要盡可能完整地再現(xiàn)形成定義之前的分析、綜合、比較和概括等思維過(guò)程,揭示隱藏其中的思想方法。
定理公式教學(xué)中,不要過(guò)早地給出結(jié)論。要引導(dǎo)學(xué)生親自體驗(yàn)結(jié)論的探索、發(fā)現(xiàn)和推導(dǎo)過(guò)程,弄清每個(gè)結(jié)論的因果關(guān)系,體會(huì)其中的思想方法。
在掌握重點(diǎn),突破難點(diǎn)的教學(xué)活動(dòng)中,要反復(fù)向?qū)W生滲透數(shù)學(xué)思想方法。數(shù)學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn),往往就是需要有意識(shí)地揭示或運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法之處;數(shù)學(xué)教材中的難點(diǎn),往往與數(shù)學(xué)思想方法的更新交替、綜合運(yùn)用,或跳躍性大等有關(guān)。因此,在教學(xué)活動(dòng)中,要適度點(diǎn)撥或明確歸納出所涉及到的數(shù)學(xué)思想方法。
(三)不斷鞏固積累,使數(shù)學(xué)思想方法在應(yīng)用中內(nèi)化為自覺(jué)意識(shí)
級(jí)別:北大期刊
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榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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