張新芳
【摘 要】數(shù)學思想是數(shù)學活動的指導思想,是數(shù)學活動的一般概括。它是從整體和思維的更高層次上指導學生有效地認識數(shù)學本質(zhì),運用數(shù)學知識發(fā)現(xiàn)、完善數(shù)學知識結(jié)構(gòu),探尋解題的方向和途徑。通過概括、比較上升為數(shù)學能力,并且通過數(shù)學思想的運用,我們可以培養(yǎng)學生初步的科學方法論,從而提高學生的思維能力。數(shù)學思想的教學使中學數(shù)學教學進一步走向現(xiàn)代化。初中課堂教學中,數(shù)學思想尚處于隱含、滲透的階段,但我們應(yīng)該給學生深入講解,突出重點,使學生清楚的認識到數(shù)學的深刻含義與思想,從而更好的學習數(shù)學。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學 數(shù)學思想 討論
在小學的數(shù)學中,學生學習的往往比較簡單,蘊涵的數(shù)學思想也較少。而進入初中后,隨著初中數(shù)學難度的加大,所需要的數(shù)學思想也越來越多。作為學生,如果對數(shù)學思想理解的越透徹,那么解題的難度也會逐漸減小。那么下面,便是我從眾多的數(shù)學思想中挑出的兩種主要的數(shù)學思想。
一、轉(zhuǎn)化與化歸思想
1.轉(zhuǎn)化與化歸的思想方法是數(shù)學中最基本的思想方法
數(shù)學中一切問題的解決都離不開轉(zhuǎn)化與化歸。數(shù)形結(jié)合思想體現(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;分類討論思想體現(xiàn)了局部與整體的相互轉(zhuǎn)化,以上三種思想方法都是轉(zhuǎn)化與化歸思想的具體體現(xiàn).各種變換方法、分析法、反證法、待定系數(shù)法、構(gòu)造法等都是轉(zhuǎn)化的手段。所以說,轉(zhuǎn)化與化歸是數(shù)學思想方法的靈魂。
2.轉(zhuǎn)化包括等價轉(zhuǎn)化和非等價轉(zhuǎn)化
等價轉(zhuǎn)化要求在轉(zhuǎn)化過程中的前因后果既是充分的又是必要的,這樣的轉(zhuǎn)化才能保證前后目標的一致,才能保證結(jié)果的一致性。而不等價轉(zhuǎn)化的過程則是充分的或必要的,這樣的轉(zhuǎn)化能激發(fā)人的思維,找到解決問題的突破口。
3.轉(zhuǎn)化與化歸的原則
將復雜的問題轉(zhuǎn)化為簡單的問題,將抽象性的問題轉(zhuǎn)化為圖像性的或者直觀性的問題,將難解的問題轉(zhuǎn)化為我們熟知的問題。
4.轉(zhuǎn)化與化歸的基本類型
(1)正與反、一般與特殊的轉(zhuǎn)化;
(2)常量與變量的轉(zhuǎn)化;
(3)數(shù)與形的轉(zhuǎn)化;
(4)數(shù)學各分支之間的轉(zhuǎn)化;
(5)相等與不相等之間的轉(zhuǎn)化;
(6)實際問題與數(shù)學模型的轉(zhuǎn)化.
二、函數(shù)與方程思想
第一,函數(shù)思想,是指用函數(shù)的思想和概念去分析問題、轉(zhuǎn)化問題和解決問題。運用方程思想解決問題,是指我們從問題的數(shù)量關(guān)系入手,然后運用數(shù)學語言將問題中的條件轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型(方程、不等式、或方程與不等式的混合組),然后通過解方程(組)或不等式(組)來使問題獲解。有時,還實現(xiàn)函數(shù)與方程的互相轉(zhuǎn)化、接軌,達到解決問題的目的。
第二,函數(shù)描述了自然界中數(shù)量之間的關(guān)系,函數(shù)思想通過提出問題的數(shù)學特征,建立函數(shù)關(guān)系型的數(shù)學模型,從而進行研究。它體現(xiàn)了“聯(lián)系和變化”的辯證唯物主義觀點。一般地,函數(shù)思想是構(gòu)造函數(shù)從而利用函數(shù)的性質(zhì)解題,經(jīng)常利用的性質(zhì)是:f (x)的單調(diào)性、對稱性、最大值和最小值、圖像變換等,要求我們熟練掌握的是一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)等的具體特性。在解題中,善于挖掘題目中的隱含條件,構(gòu)造出函數(shù)解析式和妙用函數(shù)的性質(zhì),是應(yīng)用函數(shù)思想的關(guān)鍵。
第三,方程思想是從問題的數(shù)量關(guān)系出發(fā),運用數(shù)學語言將問題中的條件轉(zhuǎn)化為方程、不等式或它們的混合組,通過解方程(組)、不等式(組)或其混合組使問題獲解。包括待定系數(shù)法,換元法、轉(zhuǎn)換法和構(gòu)造方程法四個方面。
(1)顯化函數(shù)關(guān)系。在方程、不等式、數(shù)列、圓錐曲線等各類數(shù)學問題中,將原有隱含的函數(shù)關(guān)系凸顯出來,從而使用函數(shù)知識或函數(shù)方法使問題獲解。
(2)轉(zhuǎn)換函數(shù)關(guān)系。在函數(shù)性態(tài)、曲線性質(zhì)或不等式的綜合問題、恒成立問題中逆求參數(shù)的取值范圍,按照原有的函數(shù)關(guān)系很難奏效時,靈活轉(zhuǎn)換思維角度,放棄題設(shè)的主參限制,挑選合適的主變元,揭示它與其它變元的函數(shù)關(guān)系,切人問題本質(zhì),從而使原問題獲解。
(3)構(gòu)造函數(shù)關(guān)系。在數(shù)學各分支形形色色的數(shù)學問題或綜合題中,我們常常無從下手,這時我們便可以將非函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換為函數(shù)方面的問題,構(gòu)造某些函數(shù)關(guān)系,然后利用函數(shù)思維來解決。
(4)建立函數(shù)關(guān)系。對于實際問題,我們在弄清事情原委之后,可以根據(jù)題目的要求,選擇相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系建立數(shù)學模型,然后利用函數(shù)的性質(zhì)解決問題。
(5)待定系數(shù)法。這是指我們可以把題目中待定的未知數(shù)和已知數(shù)的等量關(guān)系揭示出來,建立方程(組)求出未知數(shù)的值。
(6)轉(zhuǎn)換方程形式。把題目中給定的方程根據(jù)題意轉(zhuǎn)換形式,凸現(xiàn)其隱含條件,充分發(fā)揮其方程性質(zhì),有關(guān)方程的解的定理(如韋達定理,判別式、實根分布的充要條件)使原問題獲解,是方程思想應(yīng)用的又一個方面。
(7)構(gòu)造方程法。在某些難解的數(shù)學問題中,我們可以分析題目中的未知量,然后根據(jù)條件列出相應(yīng)的方程(組)。從而使問題得到解決。
(8)建立方程模型。數(shù)學應(yīng)用題的數(shù)學模型為方程,或必須使用待定系數(shù)法確定某些字母的值時,應(yīng)建立相應(yīng)的方程(組),把問題轉(zhuǎn)化為方程求解。
(9)函數(shù)思想與方程思想的聯(lián)用。有時候,在一些綜合性的問題中,用一種思想很難解決數(shù)學問題,因此,這就需要我們用多種數(shù)學思想來解決。例如函數(shù)思想與方程思想的綜合運用.它們之間的相互轉(zhuǎn)換一步步使問題獲得解決,轉(zhuǎn)換的途徑為函數(shù)—方程—函數(shù)或方程—函數(shù)—方程等。
數(shù)學中的思想十分多,蘊涵的內(nèi)容也是奧妙無窮。我介紹的這兩種數(shù)學思想也只是鳳毛麟角,更多深刻的含義還是需要大家自己去深入發(fā)掘和理解。