甘肅省天水市麥積區(qū)龍園中學(xué) 吳金鳳
作為數(shù)學(xué)教學(xué)中最基礎(chǔ)的一項學(xué)習(xí)活動,解題是學(xué)生初步形成數(shù)學(xué)思維的重要一步,是磨礪思維品質(zhì)的重要組成部分.在傳統(tǒng)教育觀念中,解題也就是解答習(xí)題,如模仿性習(xí)題、實際問題和開發(fā)題等多種問題.當(dāng)然,學(xué)生探究數(shù)學(xué)問題的過程也是發(fā)展優(yōu)良思維品質(zhì)的過程.所謂優(yōu)良思維品質(zhì),主要包括思維的發(fā)散性、敏捷性、創(chuàng)造性、嚴(yán)謹(jǐn)性.思維品質(zhì)不是教師“教”的,也不是學(xué)生“學(xué)”的,而是通過不斷的解題訓(xùn)練自然形成的.
觀察是引領(lǐng)學(xué)生獲取感性認(rèn)知的途徑,也是學(xué)生實現(xiàn)思維加工的基礎(chǔ).無論是把握數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)還是識別圖形的特征,又或是發(fā)現(xiàn)隱藏的基礎(chǔ)規(guī)律,都離不開細(xì)致入微的觀察.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力更是提升學(xué)習(xí)品質(zhì)和提高教學(xué)效率的有效途徑.
例1請觀察以下式子,…(ab≠0),其中第7個式子為______.
分析:首先,整體觀察題目,得出這些式子的分母中都含有a,分子中都含有b,不同之處在于每個式子的符號、分母和分子的指數(shù);接著,深入觀察這些式子的不同之處,可以看出每個式子的符號呈現(xiàn)負(fù)、正交替的形態(tài),可以用(-1)n(n為正整數(shù))來表示,分母的指數(shù)呈現(xiàn)1、2、3、…的規(guī)律,可以用an表示,分子的指數(shù)呈現(xiàn)2、5、8、11、…(每個指數(shù)間隔3)的規(guī)律,可以用b3n-1表示.最后,第7個式子,即分母的指數(shù)為7,即n=7時,式子為
聯(lián)想,是一個人生來便具有的天賦.但是,作為一種創(chuàng)新能力,還需要后天加以訓(xùn)練和發(fā)展,聯(lián)想的能力越強(qiáng),就越能將意義不同的事物相關(guān)聯(lián),找尋其中蘊(yùn)含的規(guī)律性的東西,架起溝通的橋梁,有意識地用聯(lián)系的眼光看待兩部分的內(nèi)容,豐富自身解決問題的策略,提高解決問題的能力,最終提升數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng).因此,在解題中需要不斷強(qiáng)化聯(lián)想訓(xùn)練,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維.
例2如圖1所示,OA=OB=OC,且∠ACB=30°,那么∠AOB=( ).
A.70° B.60° C.50° D.40°
分析:從OA=OB=OC這一條件展開聯(lián)想,可以想象到“圓為到定點距離等于定長的點的集合”,現(xiàn)以點O為圓心,邊OA為半徑作圓(如圖2),⊙O經(jīng)過A、B、C三點,運用“相同弧所對的圓心角等于所對圓周角的兩倍”便可求出∠AOB的度數(shù).
圖1
圖2
例3如圖3所示,點P位于等邊△ABC內(nèi),現(xiàn)有PC=5,PA=3,PB=4,請求出∠APB的度數(shù).
分析:這道題的難度比較大,我們可以由其中的一個條件出發(fā)聯(lián)想出構(gòu)造性問題,則可以將難度降低.現(xiàn)在觀察三邊的長度,并展開完整的聯(lián)想,在線段與勾股數(shù)之間建構(gòu)橋梁,聯(lián)系到直角三角形.然后,通過變換圖形將PA、PB、PC三條線段集中到一個三角形中,問題就可以迎刃而解了.
圖3
圖4
解:如圖4,將△BAP繞點B沿順時針方向旋轉(zhuǎn),當(dāng)旋轉(zhuǎn)至60°時,BA、BC重合,點P旋轉(zhuǎn)至點Q,連接PQ.
∠PBQ=60°,BP=BQ,則△BPQ為等邊三角形,則PQ=PB=4.又PC=5,CQ=4,則在△PQC中,PQ2+QC2=PC2,則△PQC為直角三角形,則∠BQC=60°+90°=150°,則∠APB=150°.
用特值法解題具有從特殊到一般的認(rèn)識規(guī)律,可以培養(yǎng)新時代學(xué)生快速反應(yīng)的基本素質(zhì),提高思維的敏捷性.作為數(shù)學(xué)教師,訓(xùn)練學(xué)生用特值法解題,既可以幫助學(xué)生快速解決一些選擇題和填空題,還可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)感覺,提高他們的探究、猜想、發(fā)現(xiàn)等整體素質(zhì).
例4如果實數(shù)x、y、z不全相等,a=x2-yz,b=y2-xz,c=z2-xy,則以下結(jié)論正確的是( ).
A.a、b、c都不大于0
B.a、b、c都不小于0
C.a、b、c中至少有一個大于0
D.a、b、c中至少有一個小于0
分析:根據(jù)條件可得x、y、z為不全相等的實數(shù),那么可以分為以下兩種情況:①x、y、z各不相等,②x、y、z中有兩個是相等的.若x、y、z各不相等,我們可以假設(shè)x=1,y=0,z=-1,即可得出a、b、c都等于1,這樣一來A和D選項就可以排除掉了;若x、y、z中有兩個相等,我們可以假設(shè)x=0,y=1,z=1,即可得出a=-1,b=1,c=1,同樣排除掉B選項.綜上所述,此題選C.若此題運用一般解法解決,過程復(fù)雜,不少學(xué)生下手有困難,若分析條件和結(jié)論,并為字母賦予特殊值,則很容易快速獲取準(zhǔn)確答案,有利于學(xué)生快速反應(yīng)能力的提升.
例5如果函數(shù)y=的自變量x的值是實數(shù),則k的取值范圍為( ).
A.k≥1 B.k<0或k>1 C.0<k≤1 D.0≤k≤1
分析:根據(jù)條件可得k=0滿足題意,而觀察選項,只有D中包含0,因此此題選D.此題運用一般解法過程煩瑣,不免費時費力,特殊值法是除繁就簡的思維方法之一,可以起到事半功倍的奇效.
現(xiàn)今的數(shù)學(xué)教學(xué)中,由于大量的例題講解和習(xí)題訓(xùn)練,不少教師在講解時只注重解題思路的敘述,忽略了解題過程的嚴(yán)謹(jǐn)性,它帶來了重結(jié)論輕過程的負(fù)面影響.學(xué)生在解答時,把復(fù)雜的解題過程濃縮為幾個簡單的字母、數(shù)或字,出現(xiàn)了過程上的漏洞百出.長此以往,導(dǎo)致學(xué)生不重視解題過程的嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范,出現(xiàn)了解題過程書寫凌亂、邏輯性紊亂的現(xiàn)象.因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,需重視訓(xùn)練學(xué)生解題過程的邏輯性,從而培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性.
例如,在運用“一元二次方程的根的判別式”解決問題時,如果二次項系數(shù)包含字母,則教師必須重申“二次項系數(shù)不可為0”這一前提條件,杜絕學(xué)生在完成選擇或填空題時由于這一前提遺漏而產(chǎn)生各種錯誤.
所謂多題一解,就是學(xué)生通過相同的知識點進(jìn)行多個練習(xí),經(jīng)過梳理、歸納和提煉揭開各種習(xí)題的表層,探索其知識的本質(zhì),實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識應(yīng)用的發(fā)展性,培養(yǎng)學(xué)生一種綜合歸納的思維方式.
例6如圖5所示,在△ABC中,有AB=6,AC=8,點D為邊BC的中點,求AD的取值范圍.
分析:此例題中只需要將邊AD延長至點E,使DE=AD,可得,再加上三角形的三邊關(guān)系,可得1<AD<7.
圖5
圖6
例7如圖6所示,已知梯形ABCD,有AD∥BC,AD<BC,點E為對角線BD的中點,點F為對角線AC的中點.求證:EF=
分析:此例題中,連接DF,并延長與邊BC相交于點M,可得再加上三角形的中位線性質(zhì)即可求證.
由此可見,此類問題的解決盡管表現(xiàn)形式不同,但問題本質(zhì)意義相同,在解完一題后讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié)歸納,適時地將解題經(jīng)驗實現(xiàn)發(fā)散性遷移,從而獲取熟練的解題技巧.
一題多變是通過縱橫發(fā)散,使知識串聯(lián)、綜合、溝通,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,對培養(yǎng)創(chuàng)新人才具有重大意義.
例8已知一次函數(shù)y=(2m+4)x+(3-n),當(dāng)____時,此函數(shù)為正比例函數(shù).
變式1:已知一次函數(shù)y=(2m+4)x+(3-n),當(dāng)____時,此函數(shù)的圖像經(jīng)過第一、二、三象限.
變式2:已知一次函數(shù)y=(2m+4)x+(3-n),當(dāng)_____時,此函數(shù)的圖像不經(jīng)過第四象限.
變式3:已知一次函數(shù)y=(2m+4)x+(3-n),當(dāng)_____時,此函數(shù)的圖像與y軸的交點位于x軸下方.
變式4:已知一次函數(shù)y=(2m+4)x+(3-n),若此函數(shù)的圖像是由直線y=2x-4向上平移5個單位所得的,那么m=____,n=____.
變式5:已知一次函數(shù)y=(2m+4)x+(3-n),當(dāng)____時,該圖像與直線y=2x-4關(guān)于x軸對稱.
變式6:已知一次函數(shù)y=(2m+4)x+(3-n),若該函數(shù)的圖像與函數(shù)y=的圖像相交于點(1,2)、(-2,-1),那么不等式的解集為________.
一個簡單的一次函數(shù)問題,通過結(jié)構(gòu)不停變換來鞏固學(xué)生對知識的掌握并讓學(xué)生靈活運用,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和思維的發(fā)散性.
總之,在初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)中,教師應(yīng)善于利用各種方法培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì).這不僅可以讓學(xué)生的思維品質(zhì)得到快速成長,還可以從根本上激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)水平,提升教師的教學(xué)質(zhì)量.