邱喜德
數學科目的教學目標主要是讓學生學會教材中的概念、定義和公式,并能夠用其解答問題,然而部分教師采取的填鴨式教學并沒有取得良好的教學效果。因此,在教學過程中教師不僅要讓學生掌握解題步驟、理論與通法,更重要的是培養(yǎng)其整體思維,使學生面對復雜問題時能夠熟練運用整體帶入等方法,探索正確答案。
一、初中數學解題教學中培養(yǎng)學生整體思維的重要性
實質上通過運用分類、分析、綜合、比較和觀察等方法進行數學思維過程,找出各已知條件與問題的關系,由結論推導條件或由條件探索結果,最后使已知條件成功轉化為未知結論的過程就是解答數學題。通常情況下,利用基礎知識與合適的常規(guī)方法,如結合、聯(lián)想、觀察等就可以找到途徑解答結構相對簡單的問題,然而一些數學題具有抽象的形式與復雜的已知條件,此時為了逐漸理清解題線索,必須有機結合經驗、已有知識和其他思考方法。而且不同的問題具體條件不同,所以這種整體的實現(xiàn)過程也不盡相同,教師應當引導學生選擇正確方法以及契丹的解題技巧,使整體轉換過程得以實現(xiàn)。整體思想主要有整體換元、整體帶入等表現(xiàn)形式,被廣泛運用于有理數、整式運算、解方程組、同分母分式加減法、提公因式法因式分解、函數、圖形分析以及統(tǒng)計知識等相關問題的解答中,可以說貫穿了初中數學的始終,涉及知識面廣。只有培養(yǎng)學生的整體思維,才能使其樹立整體思想,遇到復雜問題時能夠迅速理清數量關系,盡快采用整體方法解題,提高自身的獨立思考能力、邏輯思維能力、創(chuàng)新能力與數學的綜合運用能力,因此在初中數學解題教學中培養(yǎng)學生的整體思維是非常重要的。
二、初中數學解題教學中培養(yǎng)學生整體思維的方法
一些數學的問題,如果只從局部進行解決時,可能不能達到目的,但是適當的更換方法,放棄局部,從整體出發(fā),把握要點,對題目的已知、未知等進行全面的分析,可能會使得復雜問題變得簡單。對待問題運用整體思想著手解決,可能會找到簡便的解題方法?,F(xiàn)將運用整體思維解題的方法介紹如下。
1.整體觀察方法
對于一些問題或者事物中所包含的數學特征,可以通過依靠視覺進行隱含信息的取得,然而對于它們的數量、形式以及結構之間存在的聯(lián)系,可以通過靈活的思維對其進行辨認,挖掘出一些數學性質或者是蘊含的規(guī)律,這種方法就是觀察法。那些比較善于觀察,樂于觀察的人,很多都別成了非常著名的科學家,這是他們能夠取得成功的關鍵一點。例如,萬有引力定律就是根據一個非常常見的蘋果落地現(xiàn)象而得出的,但是卻只有偉大的物理學家牛頓通過觀察得出。觀察法在初中數學教學中應用的也比較普遍,能夠有效發(fā)現(xiàn)知識和解決方法。
例1:假如x1、x2、x3、x4、x5之間滿足以下關系,求x5+5x4的值。
x1+x2+x3+x4+2x5=96
x1+x2+x3+2x4+x5=48
x1+x2+2x3+x4+x5=24
x1+2x2+x3+x4+x5=12
2x1+x2+x3+x4+x5=6
許多學生看到該題目時認為十分復雜,感到無從下手,其實只要教師給予適當引導,學生對這幾個方程的特征認真觀察,就能夠發(fā)現(xiàn)疊,加五個方程后,并使得到的方程兩側均除以6,就會得到x1+x2+x3+x4+x5=31,這個新的方程和第一、第二個已知方程相比,只是x4、x5前的系數不同,分別與其相減就能得出x4和x5的值分別為17、65,因此x5+5x4的值為150。
2.整體代入方法
在初中數學中,對待某些需要解答的問題時,整體代入法的運用能夠使問題變的比較簡單。所謂的整體代入法就是把組合式子看成一個個體,在另一個式子中將其代入,通過整體的計算能夠減少很多局部計算的麻煩。在初中數學中,它是用于解決問題最普遍的方法。例如在解方程(x+2)2=9時,如果將方程左側展開無意會加大題目難度,只要運用整體思維思考便可發(fā)現(xiàn)能夠利用平方根的定義得出x+2的值,接著再求兩個一次方程的值就非常簡單了。
3.整體換元方法
在初中數學的教學中,有很多方法需要學生必須進行熟練掌握,換元法就是其中的一種。在運算過程中,可以用某個字母對某個式子進行代換,這種方法就叫作換元法。這種方法能夠實現(xiàn)高次式到低次式的轉換,無理式向有理式的變換,也能把某些分式換成整式進行處理。為了能夠熟練的對換元法進行運用,就需要根據題意對輔助元做出比較恰當的選擇,通過輔助元將題目進行簡單化。合理的運用換元法,可以把困難、復雜的題目簡單化,提高解題的效率。
例2:解方程1/(2x2+9x-5)+1/(2x2+x-5)+1(2x2+5x-5)=0
如果采用去分母的方式,原方程的次數會增高,難度增加,此時可采用整體換元法,用y代替分母中都有的2x2-5,再繼續(xù)解答就會簡單很多。
綜上所述,在初中數學解題教學中,為了使復雜問題簡單化,教師應著重培養(yǎng)學生的整體思維,使其面對有關問題時能夠首先樹立整體思想,并有效利用該思想解題。只有靈活掌握整體思想,才能夠將其逐漸應用于解題過程中,有助于學生各方面思維能力的發(fā)展,能夠為學生今后的學習打下牢固基礎。
(作者單位:甘肅省舟曲縣城關九年制學校)