江蘇省南通市崇川學(xué)校 薛海林
基于初中數(shù)學(xué)教育教學(xué)的視角,筆者認(rèn)為,數(shù)學(xué)課程的內(nèi)容一方面需符合社會的需求和學(xué)科的特質(zhì),另一方面還需與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相統(tǒng)一,它需囊括數(shù)學(xué)結(jié)論、結(jié)論的形成過程及數(shù)學(xué)思想方法.數(shù)學(xué)思想方法是對數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)認(rèn)識,源自知識與方法,卻又高于具體的知識與方法,也就是對數(shù)學(xué)知識的一種抽象概括.學(xué)生在動手實踐、自主探究和合作學(xué)習(xí)的過程中,不斷積累數(shù)學(xué)經(jīng)驗,領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想.因此,對于初中數(shù)學(xué)教育教學(xué)而言,數(shù)學(xué)思想的滲透應(yīng)融合在教與學(xué)的過程中.
初中生已有知識結(jié)構(gòu)不夠完善,認(rèn)知水平也較為薄弱,這就要求教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中找尋適宜的切入點不斷滲透和提煉,使之既能成為教與學(xué)的有效指導(dǎo),又能有效促進(jìn)初中生的有效發(fā)展.本文中,筆者以“有理數(shù)”這一章節(jié)的教學(xué)為媒介,以實踐探究為手段,在數(shù)學(xué)思想方法方面做些嘗試性闡述.
所謂分類思想,就是基于事物本質(zhì)屬性的差異,把問題分為不同類別.換句話說,就是根據(jù)教學(xué)對象的共性與異性,將相同屬性的歸為一類,不同屬性的歸為另一類.分類思想是初中數(shù)學(xué)中運用較為廣泛的一種重要數(shù)學(xué)思想,教材中不少問題的處理都是采用分類思想加以敘述的.本章節(jié)中引入了新知識“比0小的數(shù)——負(fù)數(shù)”,數(shù)的范圍也擴展到了有理數(shù).字母a可以表示任何一個有理數(shù),探究數(shù)a則需恰當(dāng)運用所學(xué)知識按照數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行分類.
例1若a為有理數(shù),-a一定為負(fù)數(shù)嗎?
解:(1)當(dāng)a>0時,-a<0;
(2)當(dāng)a=0時,-a=0;
(3)當(dāng)a<0時,-a>0.
分析:從解題過程可以看出,后兩種情況中-a都不為負(fù)數(shù).這一問題作為代數(shù)分類思想的“出發(fā)點”,教師要引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)分類意識.
例2當(dāng)|a|=3時,a的值為多少?
解:(1)當(dāng)a>0時,由|a|=3,得a=3;
(2)當(dāng)a<0時,由|a|=3,得a=-3.
例3若a、b是有理數(shù),且ab≠0,請試著確定代數(shù)式的值有幾種情況.
解:(1)當(dāng)a>0、b>0時,代數(shù)式的值為3;
(2)當(dāng)a<0、b<0時,代數(shù)式的值為-1;
(3)當(dāng)a>0、b<0或a<0、b>0時,代數(shù)式的值為-1.
所以,代數(shù)式的值共有兩個.
分析:絕對值的概念是初中概念中需要重點掌握的概念之一,其代數(shù)定義是分段出示的.在上述情況下,學(xué)生在解決與絕對值相關(guān)的問題時需要求絕對值,那么就需要從絕對值的定義出發(fā),進(jìn)行分類討論.在進(jìn)行分類時,需統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),克服思維的片面性,要滿足不重復(fù)和無遺漏的原則,讓分類中的每個對象僅屬于其中的一類.
恩格斯曾這樣定義數(shù)學(xué):數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系與空間形式的科學(xué).因此,數(shù)形結(jié)合思想完美展現(xiàn)了數(shù)學(xué)的和諧統(tǒng)一.它是借助“形”的直觀、整體、與幾何性質(zhì)相關(guān)等優(yōu)勢,以及“數(shù)”的精確和良好的運算數(shù)學(xué)及代數(shù)背景,有效地轉(zhuǎn)化問題,實現(xiàn)解決問題的一種思想方法.其實質(zhì)就是將問題中抽象的數(shù)量關(guān)系與直觀的圖形結(jié)構(gòu)相融合,進(jìn)而找尋解題思路的一種思想方法.
在學(xué)習(xí)完利用數(shù)軸表示有理數(shù)這一內(nèi)容后,建構(gòu)了“數(shù)”與“形”之間的橋梁,賦予了抽象數(shù)學(xué)關(guān)系直觀意義.在教學(xué)“有理數(shù)”這一內(nèi)容時,就可以進(jìn)行數(shù)形結(jié)合思想方法的滲透.
例4有理數(shù)a和b在數(shù)軸上的大概位置如圖1所示,請試著化簡:|a-b|和|a+b|.
圖1
分析:此例中充分運用數(shù)軸可以將絕對值的幾何意義表達(dá)清楚.再如,在有理數(shù)加法法則和乘法法則的教學(xué)中,教師也可通過數(shù)軸形象、直觀地幫助學(xué)生去理解和掌握概念的本質(zhì).
所謂化歸思想,即面對要解決的問題,通過某種手段或策略,將問題轉(zhuǎn)化為基于思想的方法.化歸思想本著化繁為簡、化難為易、化高次為低次的“層層剝筍式”原則,使問題轉(zhuǎn)化為自己能解決的問題.基本過程如圖2所示:
圖2
①有理數(shù)的大?。涸诜诸惡?,可以將相同符號的兩個數(shù)轉(zhuǎn)化成其絕對值(即正有理數(shù))再比較兩個數(shù)的大?。虎谟欣頂?shù)的加法、乘法、乘方:確定結(jié)果的符號后,根據(jù)小學(xué)階段學(xué)生熟悉的非負(fù)有理數(shù)確定結(jié)果的絕對值;③有理數(shù)的減法:改變減數(shù)的符號后,將其轉(zhuǎn)化成有理數(shù)的加法,使計算更為簡單;④有理數(shù)的除法:首先將除數(shù)改為倒數(shù),然后將其轉(zhuǎn)化為有理數(shù)的乘法,簡化運算.
綜上所述,解決數(shù)學(xué)問題的過程其實就是將新知轉(zhuǎn)化為舊知,實現(xiàn)問題解決的過程.
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生開始實現(xiàn)轉(zhuǎn)型,由記憶型向理解型逐步轉(zhuǎn)化,學(xué)生的理解水平也穩(wěn)步提升,在這個階段,教師需逐步訓(xùn)練學(xué)生的理解能力,而方程思想的滲透對學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)起著關(guān)鍵性的作用.方程思想就是利用方程去解決一個問題.
例5若a-3和b+5互為相反數(shù),請嘗試求出代數(shù)式7-3a-3b的值.
在解決此問題時,從已知條件出發(fā),可以找出與a和b相關(guān)的關(guān)系式,也就是方程:(a-3)+(b+5)=0.由此得出a+b=-2.
7-3a-3b=7-3(a+b).將a+b=-2整體代入后,即可得出代數(shù)式的值.
“有理數(shù)”這一章中,涉及多個數(shù)學(xué)思想的滲透,在這里不再一一列舉了.
作為一名初中教師,課堂教學(xué)就是引領(lǐng)學(xué)生思維活動的教學(xué),也是滲透數(shù)學(xué)思想方法的過程.數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的靈魂和精華.因此,在教學(xué)中,教師需要找到滲透數(shù)學(xué)思想方法的途徑,使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的同時,能啟發(fā)學(xué)生的思維,揭示數(shù)學(xué)的本質(zhì).只有經(jīng)過反復(fù)訓(xùn)練和持續(xù)改進(jìn)的過程,學(xué)生才能形成自己的數(shù)學(xué)思想方法運用意識,建構(gòu)自己的數(shù)學(xué)思想方法系統(tǒng).只有這樣,才能充分發(fā)揮數(shù)學(xué)的內(nèi)在動力,為學(xué)生的發(fā)展謀取長期利益,才能讓學(xué)生學(xué)得輕松、學(xué)得扎實、學(xué)得有條理,持續(xù)適應(yīng)將來的發(fā)展和需求.