【摘 要】化歸思想是中學(xué)數(shù)學(xué)最重要的思想方法之一。本文從化歸的功能,化歸的思維模式以及中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的普遍應(yīng)用,力求借助有限的幾個(gè)實(shí)際題目的解答過程和思路,比較全面地體現(xiàn)化歸思想在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的靈魂作用。
【關(guān)鍵詞】化歸思想;初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí);由“陌生”問題轉(zhuǎn)化為“熟悉”問題
數(shù)學(xué)是一門演繹推理的學(xué)科。新課程標(biāo)準(zhǔn)指出:“數(shù)學(xué)為其他學(xué)科提供了語言、思想和方法,是一切重大技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)?!薄敖處煈?yīng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,向?qū)W生提供充分從事數(shù)學(xué)活動(dòng)的機(jī)會(huì),幫助他們在自主探究和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的數(shù)學(xué)知識(shí)和技能、數(shù)學(xué)思想和方法,獲得廣泛的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)?!睆闹形覀兛梢钥闯鲂抡n程標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)學(xué)教學(xué)更加突出培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想,而其中化歸思想是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中最常用和最重要的一種數(shù)學(xué)思想和策略。
所謂“化歸”,就是轉(zhuǎn)化和歸結(jié)的意思?!盎瘹w方法”是把待解決或未解決的問題,通過某種轉(zhuǎn)化過程,歸結(jié)到一類已經(jīng)解決或者比較容易解決的問題,最終求得問題答案的一種手段和方法。這一思想策略將貫穿整個(gè)初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程之中,,是整個(gè)初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“靈魂”。下面就通過有限幾個(gè)實(shí)例來展示化歸的魅力。
一、例如初中重要的一項(xiàng)內(nèi)容——函數(shù)中的一題
“已知一次函數(shù)的圖像過點(diǎn)(3,5),(-4,-9)。求這個(gè)一次函數(shù)的解析式。”
作為剛開始接觸函數(shù)的學(xué)生,對如何求函數(shù)解析式可以說是一頭霧水。但這時(shí)如果讓學(xué)生運(yùn)用化歸思想,從問題出發(fā)逆向思維:
要求的是一次函數(shù)解析式——就是要確定一次函數(shù)解析式y(tǒng)=kx+b中,k的值和b的值——這樣題目就轉(zhuǎn)化成了學(xué)生熟悉的“求兩個(gè)未知數(shù)的值的問題”——考慮要求兩個(gè)未知數(shù)的值,需要兩個(gè)方程,——根據(jù)在函數(shù)圖像上的點(diǎn)的坐標(biāo)符合解析式這一性質(zhì),我們可以把點(diǎn)(3,5),(-4,-9)坐標(biāo)分別代入解析式,從而得到兩個(gè)關(guān)于k、b的方程?!ㄟ^解方程組即可求出k、b的值,最終得到要求的一次函數(shù)解析式。
整個(gè)解題過程即把我們所遇到的“陌生”問題——求函數(shù)解析式轉(zhuǎn)化為我們較為“熟悉”的問題——求兩個(gè)未知數(shù)值的問題,利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)——解二元一次方程組求未知數(shù)的值,使問題得到解決。
二、再如:“一條平行于直線y=-3x的直線交x軸于點(diǎn)(2,0),求該直線與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)?!币活}
對于這個(gè)問題,我們?nèi)匀徊捎脧膯栴}出發(fā)逆向思維的方式來分析:要求直線與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo),需要先求直線解析式——要求直線解析式需要確定y=kx+b中k和b的值——由平行推出k值與y=-3x相等,即k=-3從而只需要求未知數(shù)b的值,——問題這時(shí)轉(zhuǎn)化成“求一個(gè)未知數(shù)b的值”的問題,只需要一個(gè)關(guān)于b的方程——把(2,0)這對坐標(biāo)代入解析式y(tǒng)=-3x+b既可以得到一個(gè)關(guān)于b的方程,解方程可得b的值。
整個(gè)解題過程仍是把我們所遇到的“陌生”問題轉(zhuǎn)化為我們較為“熟悉”的問題,再利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),使問題得到解決。另外化歸思想的主要特點(diǎn)是它所體現(xiàn)的思維的靈活性和多樣性。一個(gè)數(shù)學(xué)問題,組成主要元素之間的相互依存和相互聯(lián)系不是一成不變的,而是多種多樣的。所以應(yīng)用數(shù)學(xué)變換的方法去解決有關(guān)數(shù)學(xué)問題時(shí),就沒有一個(gè)統(tǒng)一的模式可以遵循。這也是我們同學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)感到困難的主要原因。因此,我們讓孩子們體會(huì)到必須根據(jù)問題本身提供的信息,利用動(dòng)態(tài)的思維,具體問題具體分析,去尋求有利于問題解決的化歸途徑和方法。
三、如在幾何知識(shí)部分中一個(gè)典型題目
如圖,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD,對角線AC、BD相交于O點(diǎn),且AC⊥BD,AD=3,BC=5,求AC的長。
過點(diǎn)D作DE∥AC,交BC的延長線于點(diǎn)E,
∵AD∥BC,
∴四邊形ACED是平行四邊形,
∴CE=AD=3,DE=AC,
∴BE=BC+CE=8,
∵梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD,AC⊥BD,
∴BD=DE,BD⊥DE,則三角形BDE為等腰直角三角形。
∴AC=DE=BD=4
整個(gè)解題過程仍是把我們所遇到的“陌生”問題——等腰梯形的問題通過平移對角線轉(zhuǎn)化為我們較為“熟悉”的問題——直角三角形和平行四邊形的問題,再利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),使問題得到解決。這也是我們常說的通過“舊知”解決“新知”。而我們的初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的整個(gè)過程就是新舊知識(shí)相互聯(lián)系、相互影響的過程;我們初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也就是學(xué)習(xí)如何在“已經(jīng)知道的知識(shí)”和“需要知道的知識(shí)”之間架起橋梁的過程。這也是學(xué)生將來能夠?qū)崿F(xiàn)“終身學(xué)習(xí)”的重要途徑。
通以上實(shí)例,可以看出:縱觀初中數(shù)學(xué)化歸思想,主要是體現(xiàn)在化未知為已知、化繁為簡、化難為易。而這些思路和策略貫穿于整個(gè)初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程之中。如學(xué)習(xí)分式方程時(shí),學(xué)生學(xué)習(xí)的就是如何將分式方程化為整式方程,再利用已經(jīng)學(xué)習(xí)過的整式方程來進(jìn)行解答。還有在解決代數(shù)問題的常常將代數(shù)問題化為幾何問題,使抽象的問題變得具體化,圖像化。學(xué)生才可以把看不到,摸不著的“無形”問題代入“有形”問題中進(jìn)行思考和探究。還有將四邊形問題轉(zhuǎn)化為三角形問題,將一個(gè)角(邊)用另一個(gè)角(邊)來替代等等。實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的方法有:待定系數(shù)法、配方法、整體代入法、構(gòu)造法(包括替代法)以及化動(dòng)為靜、由抽象到具體等。
總而言之,化歸思想滲透到了我們初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的方方面面,時(shí)時(shí)刻刻。因此我們說化歸思想是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“靈魂”,是實(shí)現(xiàn)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的重要手段。