鄭婷
數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)指出,人人學(xué)有價值的數(shù)學(xué). 這些價值可以體現(xiàn)在數(shù)學(xué)思想方法上.特殊與一般是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中關(guān)鍵的一個思維過程.它既是探路石,又是尋求解決問題的關(guān)鍵和靈感來源.在教學(xué)過程中,教師融合特殊化或者一般化的教學(xué)方式,能夠培養(yǎng)學(xué)生不同階段的創(chuàng)新能力,做到“人人學(xué)有價值的數(shù)學(xué)”.對于初中學(xué)生而言,有價值的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),不僅要掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容,而且要運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法正確解題.在數(shù)學(xué)教學(xué)中,特殊和一般的思想方法有著特殊的地位.學(xué)生掌握了這種思想方法,就能夠?qū)W以致用解決遇到的問題.那么,如何運(yùn)用特殊與一般的思想方法呢?下面就初中數(shù)學(xué)教學(xué)中特殊與一般的實踐與研究談點體會.
一、認(rèn)識特殊與一般的思想方法
1.特殊與一般的基本內(nèi)涵
人們開始認(rèn)識一類新事物,往往都是先從認(rèn)識這類新事物的某個個體開始,通過對該個體的初步了解和深入研究,逐步挖掘出這類事物的本質(zhì),找到特點,形成規(guī)律,上升認(rèn)識,由感性到理性,由實踐到理論.這個認(rèn)知過程,就是由特殊到一般的思維過程.人們的探究不會因此止步.數(shù)學(xué)來源于生活,還要服務(wù)于生活.人們需要用這些理論來驗證新的問題,指導(dǎo)新的問題.一直以來,特殊—一般—特殊循環(huán)反復(fù)的認(rèn)知過程,就是人們認(rèn)識新事物的基本過程之一.而數(shù)學(xué)課堂每天都在經(jīng)歷這樣的過程,探究新知再應(yīng)用新知.這是數(shù)學(xué)中一種重要的思想方法——特殊與一般.
2.特殊化和一般化的深層次認(rèn)識
這種思想方法分成兩類來理解,一種是特殊化思想方法,一種是一般化思想方法.特殊化思想方法是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的必要條件,利用特殊的數(shù)、形、式來試探,有助于尋求解題的突破口,培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想的意識,體現(xiàn)數(shù)學(xué)思考、猜想、驗證、結(jié)論的思維過程.這種思想方法,有助于學(xué)生快速答題,一招制勝.那么,何時選用特殊化的思想方法呢?筆者有這樣一些心得:(1)緊扣題目中隱含的特殊因素,它可能就是思維的突破口;(2)如果讀不懂題目,可以用特殊情況代入題意,尋求解題的捷徑;(3)用特殊值來驗證結(jié)論的正確性.特殊化的方法雖然有奇效,但在主觀題中不能作為主流方法,最終還是要用一般化的思想方法給予嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕獯鸹蜃C明.從學(xué)生掌握知識的本質(zhì)來看,應(yīng)該要啟發(fā)學(xué)生一般化的思想方法.數(shù)學(xué)問題需要?dú)w類,不能讓學(xué)生通過刷題達(dá)到高分的目標(biāo).一般化的方法,能讓學(xué)生頓悟數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)屬性,達(dá)到“做一題,通一片,會一類”的目的.
3.特殊化和一般化的關(guān)系
特殊化和一般化為解題搭建了一個平臺,培養(yǎng)了一種邏輯能力,往往這兩種思想方法緊密結(jié)合,特殊化離不開一般化的理論支持,一般化也需要特殊化的啟蒙引導(dǎo),兩者不可割裂,互相轉(zhuǎn)化為學(xué)生所用,實現(xiàn)數(shù)學(xué)價值.
二、具體實踐策略和心得
1.由淺入深,入木三分,總結(jié)一般化的結(jié)論
實踐策略:若直接給學(xué)生練習(xí),有些學(xué)生覺得無從下手,會打退堂鼓,打擊了學(xué)習(xí)的信心.筆者給出特殊角度,這樣改編:對于圖1,先給出條件∠A=60°,再求∠BOC的度數(shù),大部分學(xué)生都能根據(jù)三角形的內(nèi)角和為180°計算出結(jié)果.在已有的解題經(jīng)驗上,筆者再問:若∠A=n°,那么∠BOC的度數(shù)如何求?兩個問題的設(shè)計比課本有一定的層次,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,因為七年級的學(xué)生剛剛接觸幾何的推理過程,需要由角的特殊值入手結(jié)合所學(xué)知識解決相應(yīng)問題,然后上升到一般的情形推導(dǎo)出結(jié)論.對于圖2,筆者用類比教法,經(jīng)歷特殊到一般的思維過程,也得出第二個一般結(jié)論.緊接著筆者再給出圖3,出示題目:△ABC的內(nèi)角∠ABC、外角∠ACD的平分線相交于點O,∠A=n°,求∠BOC的度數(shù).筆者和學(xué)生利用內(nèi)外角的關(guān)系推導(dǎo)出第三個結(jié)論.對于本道題的引領(lǐng)提升,筆者把圖1、圖2、圖3戲稱為角平分線三部曲,加深了學(xué)生的印象,通過層層推進(jìn)的思考和說理,學(xué)生必有所收獲.學(xué)生熟悉了這三個基本圖形,那么填空、選擇題都可以直接運(yùn)用相應(yīng)的結(jié)論,提高解題速度.為了檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,筆者留給學(xué)生一道思考題:如圖4,給出相應(yīng)深層次的題目.這樣,照顧到學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生,繼續(xù)開發(fā)這部分學(xué)生的鉆研潛力.
實踐心得:一般性的結(jié)論都不是憑空出現(xiàn)的,都是建立在特殊情況的基礎(chǔ)上,通過猜想歸納而得到.無論代數(shù)題還是幾何題,隨著數(shù)字或圖形的變化,它原先一些性質(zhì)有的不會改變,有的則發(fā)生了變化,而且這種變化是有一定規(guī)律的,這種規(guī)律可以作為猜想的一個重要依據(jù).
2.多維角度,觸類旁通,互相轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)思維
原題:(1)填空:21-20==2( ),22-21==2( ),23-22==2( )……(2)探索(1)中式子的規(guī)律,試寫出第n個等式,并說明第n個等式成立;(3)計算20+21+22+…+21000.
實踐策略:所有規(guī)律題都可以體驗由特殊到一般再到特殊的認(rèn)知過程.這道題目,從三種特殊情況開始,學(xué)生輕車熟路地做出答案,也得出第n個等式.既然有了一般規(guī)律,必然可以解決特殊化的數(shù)學(xué)問題,結(jié)合“裂項相消”法,成功實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo).筆者提問:你們還有不同的解法嗎?有的學(xué)生想到“錯位相加法”,筆者為此點贊.在教學(xué)中,筆者引導(dǎo)學(xué)生抓住多維角度,鼓勵不同的方法,總結(jié)這一類數(shù)列題目的特點,下次遇到相關(guān)題目能夠知識遷移,觸類旁通,特殊與一般互化,從而使學(xué)生的思維得到培養(yǎng).
實踐心得:這道題其實很簡單.若要將簡單變得不平凡,需要教師多收集題目.教師可以一環(huán)扣一環(huán)由簡單方法引申到有一定難度的拓展方法,讓學(xué)生體驗小題大做的樂趣,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力.
3.始于特殊,終于特殊,完善思維
原題:計算下列各式,你得到什么結(jié)論?試用字母表示數(shù)說明結(jié)論的正確性.
8×8-7×9;11×11-10×12;80×80-79×81.
實踐策略:該類題難度不大.學(xué)生在七年級上學(xué)期學(xué)習(xí)了用字母表示數(shù)的相關(guān)知識,能根據(jù)給出的幾個特殊值的算式,用字母總結(jié)出其中的等量關(guān)系轉(zhuǎn)化成平方差的形式,必然可以簡化運(yùn)算.這道題的遺憾在于,沒有將理論應(yīng)用于實踐,應(yīng)該再出一道數(shù)值較大的算式,讓學(xué)生計算.例如,筆者補(bǔ)充這樣一題:5002-499×501.讓學(xué)生學(xué)以致用,鞏固提高,完善思維.
實踐心得:特殊到一般是我們非常重視的思維過程,通過題目潛移默化地熏陶學(xué)生的探究思維,但是一般到特殊,我們會忽略,不太注重.一般性的結(jié)論是為解決特殊題目而服務(wù)的,培養(yǎng)學(xué)生這樣一種自發(fā)的思考問題的方式,能使學(xué)生在解題過程中舉一反三,活學(xué)活用.
4.圖形特殊化,思維更直觀,找到突破口
原題:如圖5,將△ABC紙片沿DE折疊,使點A落在四邊形BCDE內(nèi)點A′的位置.探索∠A與∠1+∠2之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.
實踐策略:學(xué)生初次接觸這道題,往往只能想到轉(zhuǎn)化成三角形的內(nèi)角和,但是通過外角的相關(guān)知識,更能迅速得出答案.筆者是這樣設(shè)計的:利用幾何畫板給出如圖6,
將圖形特殊化,直接運(yùn)用三角形外角的關(guān)系來解決,從而引導(dǎo)學(xué)生思考,回到原題,是否也可以運(yùn)用類似的方法呢?這里體現(xiàn)了圖形特殊化解決問題的重要作用.筆者再利用幾何畫板給出如圖7,鼓勵學(xué)生自主思考,于是有些學(xué)生有意識地轉(zhuǎn)化成外角的相關(guān)知識,從而提高了教學(xué)效果.
實踐心得:希爾伯特說:“在討論數(shù)學(xué)問題時,我相信特殊化比一般化起著更加重要的作用.”希爾伯特又說:“特殊化是克服數(shù)學(xué)難題最重要的杠桿之一.”這些話,深刻地揭示了特殊化的重要作用.將幾何圖形特殊化,能夠培養(yǎng)學(xué)生的直觀思維能力,還能夠培養(yǎng)學(xué)生的推導(dǎo)能力,從而提升學(xué)生的創(chuàng)新能力.
總之,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要重視課本上的題目,引導(dǎo)學(xué)生將特殊與一般內(nèi)化為自身的一種能力.在解題過程中,學(xué)生應(yīng)嘗試把一般問題特殊化,或是特殊問題一般化,或是特殊化與一般化有機(jī)結(jié)合在一起,提高自己的觀察、歸納、猜想、類比的能力.只有這樣,才能提高學(xué)生的解題效率,實現(xiàn)人人學(xué)有價值的數(shù)學(xué)的目標(biāo).