【摘 要】在數(shù)學(xué)領(lǐng)域,非負(fù)數(shù)是隨著初一代數(shù)中負(fù)數(shù)引入而相應(yīng)出現(xiàn)的一個概念性知識。所謂非負(fù)數(shù),指零和一切正數(shù)(用字母a表示,即a≥0),它是建立在數(shù)軸、絕對值、二次根式和方程等數(shù)學(xué)范疇中的知識,在理論研究和實際運用中不僅頗起作用而且具有十分重要的意義。常見的非負(fù)數(shù)著重包括實數(shù)的偶次冪、實數(shù)的絕對值和算術(shù)根等三種模型。理論和實踐同時表明,非負(fù)數(shù)知識的應(yīng)用范圍十分廣泛,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,凡是滲透到負(fù)數(shù)的地盤,就會觸摸到非負(fù)數(shù)的神經(jīng)。數(shù)學(xué)老師應(yīng)當(dāng)高度重視,而且必須要求學(xué)生們認(rèn)真應(yīng)對之,否則對未來的教與學(xué)必將帶來很大障礙。本文試對此作出簡要性闡述。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué) 知識教學(xué)應(yīng)用 非負(fù)數(shù)模型 探討與思考
長期以來,非負(fù)數(shù)和方程是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中不可或缺的重要組成部分,而且在歷屆中考命題中既屬重點方向又是難點內(nèi)容。從個體思維發(fā)展規(guī)律來分析,初中生尤其是初一學(xué)生,正處于形象性思維向抽象性思維逐步過渡的階段,而諸如非負(fù)數(shù)之類的抽象性數(shù)學(xué)知識之于他們,可謂難以繞道的“攔路虎”和“火焰山”。筆者從教學(xué)實踐中總結(jié)認(rèn)為,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,無論對于日常生活的教與學(xué)來說,還是針對以后的中考而言,非負(fù)數(shù)知識都應(yīng)當(dāng)且必須引起師生雙方的高度重視與認(rèn)真應(yīng)對。那么,如何才能積極有效地開展非負(fù)數(shù)知識的教學(xué)活動呢?本文試從以下幾個方面,對此作出一些拋磚引玉之論。
一、初中數(shù)學(xué)非負(fù)數(shù)知識的形式及其性質(zhì)
我們該怎樣下這個數(shù)學(xué)定義呢?顧名思義,“非負(fù)數(shù)”即為不是負(fù)數(shù)的實數(shù),就是包括零和正實數(shù)(如3.4、9/10、π……)兩大類別。在初中數(shù)學(xué)中,常見的“非負(fù)數(shù)”形式主要有以下三種類型:(1)實數(shù)的偶次冪一定為“非負(fù)數(shù)”:如a2≥0,一般的a^2n≥0(n為整數(shù))。(2)實數(shù)的絕對值一定為“非負(fù)數(shù)”:如|a|≥0(當(dāng)a>0時,絕對值即為a;當(dāng)a=0時,絕對值即為0;而當(dāng)a<0時,絕對值則為-a)。(3)算術(shù)根一定為“非負(fù)數(shù)”:如√a≥0,一般的x√a≥0。
非負(fù)數(shù)的性質(zhì)在解題中既非常重要也頗為實用,它不僅有類型性質(zhì)——實數(shù)的偶次冪是非負(fù)數(shù),實數(shù)的絕對值是非負(fù)數(shù),一個正實數(shù)的算式根是非負(fù)數(shù),還包含:(1)任何一個非負(fù)數(shù)乘以-1,都會得到一個非正數(shù);(2)非負(fù)數(shù)大于或等于0;(3)非負(fù)數(shù)中含有理數(shù)和無理數(shù);(4)非負(fù)數(shù)的和或積仍是非負(fù)數(shù);(5)非負(fù)數(shù)的和為零,則每個非負(fù)數(shù)一定等于零;(6)非負(fù)數(shù)的積為零,則至少有一個非負(fù)數(shù)為零;(7)非負(fù)數(shù)的絕對值等于本身;(8)最小的非負(fù)數(shù)是0,沒有最大的非負(fù)數(shù);(9)非負(fù)數(shù)的商(除數(shù)不能為0)仍然是一個非負(fù)數(shù)。
此外,非負(fù)數(shù)還有其幾何意義——在數(shù)軸上,原點和原點右邊的點所表示的數(shù)以及數(shù)軸上表示數(shù)的點到原點的距離都是“非負(fù)數(shù)”。
二、關(guān)于對“非負(fù)數(shù)”知識的見解與應(yīng)用
如前文所述,三個非負(fù)數(shù)知識的性質(zhì)比較豐富,應(yīng)用范圍也很廣,我們只有理解透徹才能輕松靈活地應(yīng)用。有鑒于此,本文結(jié)合自己的教學(xué)實踐與點滴思考,試對其進行粗略式解析,以供同行商榷與參考。
1、在一元二次方程中的實際應(yīng)用。眾所周知,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,關(guān)于對“一元二次方程”的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,既是初中數(shù)學(xué)知識的重要基礎(chǔ)和必要前提,又是學(xué)習(xí)其他更多數(shù)學(xué)知識的良好支撐。而我們把它一般地表現(xiàn)為ax2+bx+c=0(其中a≠0)形式,那么對于它的有實數(shù)根的重要條件和必要條件就是(△b2-4ac≥0為非負(fù)數(shù))。
2、關(guān)于對非負(fù)數(shù)概念的實際應(yīng)用。以零和正數(shù)為表現(xiàn)類別的“非負(fù)數(shù)”知識,它是在初中教材的數(shù)軸、絕對值、二次根式和方程等概念的數(shù)學(xué)中建立起來的。對此,我們完全可以通過如下三種途徑來加以應(yīng)用與理解:一是通過對“實數(shù)的絕對值是非負(fù)數(shù)”概念性知識的理解。比如,“在一根標(biāo)有a、b、c字樣的數(shù)軸上,其中a定點在0左側(cè)的3厘米位置上,而b和c分別定點在0右側(cè)的3厘米與1厘米位置上(可畫圖表示),且,那么?!苯柚趯@類題目的實踐教學(xué),能夠幫助學(xué)生增強對它的理解、把握和記憶。二是通過對“非負(fù)數(shù)的算術(shù)平方根仍是非負(fù)數(shù)”概念性知識的理解。我們可以借助于對“化簡”來予以滲透消化和列舉說明。三是通過對“被開方數(shù)必須是非負(fù)數(shù)”概念性知識的理解。對此,我們可以借助于對“函數(shù)中自變量x的取值范圍是多少?”的數(shù)學(xué)題目,來解決非負(fù)數(shù)中的此類概念性知識。值得一提的是,數(shù)學(xué)概念知識比較精煉和縝密,在實際教學(xué)中,我們要首先通過引導(dǎo)學(xué)生來認(rèn)真閱讀解析,然后再通過對具有典型性的實例題目進行消化和反芻,只有如此相得益彰地滲透與通融,才能贏得事半功倍的效果。
3、關(guān)于對非負(fù)數(shù)性質(zhì)的實際應(yīng)用。從上文所闡述的眾多非負(fù)數(shù)性質(zhì)中,可以衍生出如下一條重要性質(zhì),具體可表述為——“如果有限個非負(fù)數(shù)的和為零,那么其中的每個加數(shù)都必須為零,就是說:x1≥0、x2≥0……xn≥0,且x1 +x2……xn=0,那么x1=x2=……xn=0?!睂嵺`證明,這一條非負(fù)數(shù)性質(zhì)具有非常廣泛的應(yīng)用范圍,是我們在教與學(xué)實踐中必須予以特別關(guān)注的內(nèi)容。本文就以如何對它進行實際應(yīng)用來說明問題。首先,我們可以對它進行直接地加以應(yīng)用。比如“已知方程,求x和y的值”,或者在“已知方程”中就是如此。其次,可以先把問題轉(zhuǎn)化成兩個或者有限個非負(fù)數(shù)的和,然后再來應(yīng)用這一條性質(zhì)。如對于“已知方程,求x、y、z的值”,我們常是如此。
綜上所述,以上是筆者在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的簡要實踐與應(yīng)用體會?!斑\用之妙,存乎一心?!北疚膾伋鲫P(guān)于初中數(shù)學(xué)中三個“非負(fù)數(shù)”模型的教學(xué)應(yīng)用,期望以此能夠獲得更多同行的商榷和探討之言。