呂明娟
【摘要】許多學生不知道如何運用數(shù)學知識分析和解決問題,一些學生混淆知識點,導致數(shù)學問題解決中出現(xiàn)錯誤,從而影響數(shù)學問題解決的效率和質(zhì)量.鑒于此,數(shù)學教師有必要加強對學生問題解決的指導,使學生掌握問題解決的技能,提高問題解決的效率和質(zhì)量.
【關鍵詞】初中數(shù)學;教學難題;解題技巧
為了不斷提高數(shù)學解題技能,熟練掌握各種常規(guī)方法和技能,解決好各類問題,有效提高解題能力,教師應教會學生善于根據(jù)問題中的不變量解題,靈活轉(zhuǎn)變解題思維,掌握簡化復雜度的問題解決能力.
1 分類討論在初中數(shù)學難題解題中的應用
在實際數(shù)學問題中,并非所有給定的三角形條件都是明確的,而且許多三角形的形狀是不確定的.因此,有必要對學生進行深入的分析,滲透分類討論的思想,以得到正確的答案.
例1 等腰三角形的兩腰之間的夾角為20°,請計算出頂角的度數(shù).
在解決此類問題的過程中,由于無法明確定義三角形的具體形狀,應將其分類討論.
(1)如果頂角是銳角,則腰部高度在三角形內(nèi),如圖1所示.因為三角形的內(nèi)角之和為180°,所以已知一個角的度數(shù)為90°,另一個角的度數(shù)為20°,因此頂角的度數(shù)為90°-20°=70°.
(2)如果頂角為鈍角,則腰高在三角形之外.如圖2所示,根據(jù)兩個不相鄰的內(nèi)角(如三角形的外角)之和,頂角為90°+20°=110.
因此,三角形頂角的度數(shù)為70°或110°.
在解決這類問題的過程中,我們應該考慮三角形屬于什么樣的三角形,并根據(jù)主體所提供的所有條件進行分析和討論,并用該方法得到正確的答案.
在解決數(shù)學問題的過程中,常常需要設計所有的對象,按照相應的標準將它們分成若干個,然后逐步討論,以得到正確的答案,這就是分類討論的思想.在解決絕對值相關問題的過程中運用分類討論的思想,可以充分體現(xiàn)“數(shù)”與“形”的分類思想,從而更有效地解決絕對值問題.
例2 解方程x+2+3-x=5.
要解決絕對值問題,絕對值符號中的對象應分為正數(shù)、零數(shù)和負數(shù)三種情況.這個方程中有兩個絕對值,即x+2和3-x.對于x+2,應分為x=-2、x>2和x<-2;對于3-x,應分為x=3、x<3和x>3.通過對這些情況的分析和討論,可以得到三種情況:①x<-2;②-2≤x≤3;③x>3,由此可以得出結論
(1)當x<-2時,簡化可得到-x+2+3-x=5,得到x=-2,與x<-2矛盾,因此當x<-2時為無解方程;
(2)當-2≤x≤3時,原方程x+2+3-x=5x+2+3-x=5成立,所以滿足-2≤x≤3的實數(shù)x都是方程的解;
(3)當x>3時,簡化可以得到x+2-3-x=5和x=3,這與x>3是矛盾的,因此當x>3時方程沒有解.
由上可知,原方程的解是-2≤x≤3范圍內(nèi)的任意實數(shù).
該問題包含不等式,屬于一級分類討論問題.因此,通過正確的分類,可以更好地將更復雜、更繁瑣的問題提升為更嚴謹、更完整、更清晰的問題.在這個過程中,需要注意的是,應該對結果進行有效的總結和最后的總結.
2 數(shù)形結合在初中數(shù)學難題解題中的應用
與其他數(shù)學解題方法不同,數(shù)形結合可以從數(shù)和形兩方面鍛煉學生的數(shù)學解題思維,使學生能夠靈活運用數(shù)形關系解決實際數(shù)學問題,簡化數(shù)學問題.在指導學生運用數(shù)形結合的方法解決問題時,教師應首先說明數(shù)形結合的內(nèi)涵,以及適合哪些數(shù)學問題,然后提出具體問題,使學生能夠獨立思考是否用數(shù)字和形狀解決數(shù)學問題,從而引導學生靈活運用數(shù)字和形狀之間的關系,快速解決數(shù)學問題.
例3 在如下數(shù)軸(見圖3)中,數(shù)軸上點A表示數(shù)a,請求解a的值是多少?
分析 當解決這道數(shù)學題時,學生可以使用數(shù)軸來分析數(shù)a.學生可以從圖中看到點A在數(shù)軸上的實際位置是-2.根據(jù)A點的位置,學生可以快速找到a的值.
解答 因為點A在-2,而數(shù)軸上點A代表的數(shù)a=-2,那么a=2.
3 代入法在初中數(shù)學難題解題中的應用
代入法是初中數(shù)學中常見的解題方法,可以幫助學生將數(shù)學問題中的未知數(shù)轉(zhuǎn)化為熟悉的內(nèi)容,簡化原來復雜的數(shù)學問題,進而增強學生解決數(shù)學問題的信心和動機,提高學生解決問題的效率.
例4 已知4x2-2x+5=7,求解2x2-x+1的值.
分析 在這道數(shù)學題中,如果學生直接計算x的已知值,不僅會浪費解題的時間,還會導致問題的產(chǎn)生.根據(jù)已知條件4x2-2x+5=7,教師可以引導學生運用代入思維分析問題,并在解決問題中找到突破點.例如,學生可以將方程4x2-2x+5=7的項移位,然后將方程的兩邊同時除以2,得到2x2-x=1.由此,我們可以看到已知條件與問題評價之間的關系,學生可以將2x2-x整體代入,從而找出相關值.采用代入法解決相應的評價問題,可以有效地培養(yǎng)學生的問題解決思維,知道如何巧妙地利用題目當中的信息解決問題,提高數(shù)學問題解決的效率.
解答 依照已知的條件4x2-2x+5=7,能夠得出4x2-2x=2,從而能夠得出2x2-x=1,所以2x2-x+1=1+1=2.
4 化歸思想在初中數(shù)學難題解題中的應用
在初中數(shù)學問題解決中,化歸思想是一種常見的數(shù)學問題解決思維,它可以幫助學生簡化復雜的數(shù)學問題.例如,在回答混合運算和其他問題時,學生可以轉(zhuǎn)換思維,并將混合運算轉(zhuǎn)換為更簡單的表達式.
例5解方程2(x-1)2-5(x-1)+2=0
分析 這是一個一元的二次方程.學生通常直接回答,但很少使用一些簡單的問題解決技巧.雖然學生可以解決問題,但他們將失去更多的時間來解決其他數(shù)學問題.因此,教師應向?qū)W生講解一些解決問題的技巧,以盡可能提高學生的數(shù)學問題解決效率.在解這個方程時,學生可以運用約化的思想,可以將(x-1)設為y,通過這樣的方法就能夠?qū)⒃瓉淼姆匠剔D(zhuǎn)化成為包含y的一元二次方程.
解答 設y=x-1,所以就可以將方程轉(zhuǎn)化成為2y2-5y+2=0,通過解題能夠得出y1=2或者y2=12,所以x-1=2或者x-1=12,所以原來的方程解是x=3或x=32.
4 結語
綜上所述,初中生需要掌握許多數(shù)學解題技巧,如代入法、數(shù)形結合、化歸思想等.只有學生能夠靈活運用所學的數(shù)學解題技能,學會掌握解題中的不變量,具有良好的閱讀和審題能力,閱讀問題后對各種情況做出準確判斷,具有簡化問題的思維,澄清問題的類型,理清問題的內(nèi)在邏輯,有效提高數(shù)學解題量,才能快速、正確地回答數(shù)學問題.因此,數(shù)學教師應教授學生解決問題的技能,引導學生根據(jù)具體問題選擇合理的問題解決方法,從而提高問題解決的效率和質(zhì)量.
參考文獻:
[1]梁錦.優(yōu)化教學環(huán)節(jié)構建高效課堂——淺議初中數(shù)學高效課堂的構建[J].新課程,2021(37):174.
[2]王海通.論如何在初中數(shù)學教學中有效培養(yǎng)學生解題能力[J].中學課程輔導(教師通訊),2021(17):51-52.
[3]李立麗.初中數(shù)學智慧課堂教學中注重培養(yǎng)學生解題思路的策略探討[J].考試周刊,2021(60):79-80.