從一線執(zhí)教的情況來看,很多學生不僅不會分類討論,而且很難有分類討論的意識,即無法想到一道題需要進行分類討論1.之所以會如此,其中很重要的一個原因就是學生缺少分類討論意識,而這又是由學生是否抓住了題中的啟發(fā)性提示語決定的[2].所以,本文中先通過例題分析嘗試尋找如何發(fā)現(xiàn)提示語的方法,然后進一步分析如何利用提示語幫助學生利用分類討論解決問題.
1錯題及分析
在初中數(shù)學中,需要分類討論的數(shù)學問題有許多,且不限于幾何問題,代數(shù)問題有時也需要分類討論.然而,如果學生沒有發(fā)現(xiàn)啟發(fā)性提示語,沒有進行分類討論,那么極易出現(xiàn)如下漏解的錯誤:
例1方程 (m+1)xm2+1+(m-3)x-1=0.
(1)m 取何值時該方程是一元二次方程?并求出此方程的解.
(2)m 取何值時該方程是一元一次方程?
錯解:(1)因為方程 (m+1)xm2+1+(m-3)x- 1=0 是一元二次方程,所以 m2+1=2
化簡,得 m2=1 所以 m=±1
(2)因為方程 (m+1)xm2+1+(m-3)x-1=0 是一元一次方程,所以 m+1=0
所以 m=-1
例2若等腰三角形的一邊長是4,第三邊的長是關于 x 的方程 x2-11x+18=0 的解,求此等腰三角形的周長.
錯解:解方程 x2-11x+18=0 ,得 x1=2,x2=9 所以等腰三角形的周長是 4+2+9=15
例3如圖1所示,矩形ABCD的長是8,寬是5.現(xiàn)將ΔABE 沿著折痕 BE 折疊,使得點 A 的對應點 A′ 在矩形 ABCD 的對稱軸上.求 AE 的長.
錯解:如圖2所示,過點 A′ 作矩形的對稱軸,分別與 AD,BC 交于點 M,N :
由四邊形ABCD是矩形,且MN是其對稱軸, AD=8 ,可知AM=BN=4 :
因為 AB=5 ,所以由折疊性質(zhì)可得 AB=A′B=5 易得 AB=MN=5,ΔA′BN 是直角三角形.
由勾股定理,得 A′N=3 所以 A'M=2 設 AE=x ,則 EM=4-x :
由折疊性質(zhì),可得 AE=A′E=x
易得 ΔA′EM 是直角三角形,則由勾股定理得 (4-x)2+22=x2
解之,得 2故
2
從這三道題的錯解情況來看,學生的計算功底比較扎實,但都錯在沒有考慮到需分類討論.導致學生缺乏分類討論意識的原因比較多,其中與他們的思維定勢有很大關系.
如例1的第(2)小題,學生在思考“一元一次方程\"時,習慣性地認為只需二次項系數(shù)為零,并未考慮到有其他情況的存在,這就是思維定勢使得學生的思維出現(xiàn)了一定的局限性.
如例2,學生只考慮到了解出方程即可,并未往深層面進一步思考,從而沒有發(fā)現(xiàn)解題時需進行分類討論.
再如例3,只分析了其中一條對稱軸,而另一條對稱軸的情況沒有分析,這同樣是思維定勢導致的錯誤結果.
思維定勢在分析問題時最直接的表現(xiàn)就在于,總認為某一個解題方向為正確方向,這種想法更趨近于傳統(tǒng)觀念[3].例如,談到比較大小,通常認為必須是左大右小.再如,提到等腰三角形,習慣上認為它就是銳角三角形.可以說,像這樣的思維定勢不勝枚舉.
2啟發(fā)性提示語的發(fā)現(xiàn)方法
思維定勢阻礙著學生發(fā)散性思維的形成與發(fā)展,而解決這些問題恰恰需要發(fā)散性思維[4].所以,如何打破思維定勢,讓學生的發(fā)散性思維逐漸形成,其實離不開題中啟發(fā)性提示語的發(fā)現(xiàn).下面,簡要介紹其發(fā)現(xiàn)方法:
首先,注意關鍵詞,如等腰、對稱軸等,因為這些關鍵詞往往意味著可能存在多種情況.例2中的“一邊\"并未明確是等腰三角形中的哪種邊,所以存在多種情況;例3中的對稱軸并未說明具體是哪一條,而矩形的對稱軸有兩條.解題時要抓住這些自身具有多種情況的詞語,往深處思考和探索.
其次,根據(jù)畫圖尋找矛盾.幾何題通常需要借助圖形解決問題,然而有時畫的圖并未與題意一致,此時就可提示解題者本題可能存在多種情況,在具體解決時需分類討論來求解.特別是上述例3中點 A′ 在矩形ABCD的哪一條對稱軸上并未清楚告知,就存在分類討論的可能.
最后,根據(jù)解題經(jīng)驗.如果題目出現(xiàn)在選擇題、填空題最后一題,那么分類討論的可能性極大.如果題目中出現(xiàn)了動點、動圖等,那么一定需要借助分類討論來求解.如果選擇題中的選項出現(xiàn)了“或\"字,那么就提示解題者本題可能存在多種情況.
3啟發(fā)性提示語在題中的正確應用
基于以上啟發(fā)性提示語的發(fā)現(xiàn)方法,接下來以例2、例3的正確解法為示范,為一線教師呈現(xiàn)如何在題中正確應用啟發(fā)性提示語.
例2分析:本題“等腰三角形”和“一邊長”是提示語,教師可據(jù)此提問“等腰三角形的邊有幾種?”引導學生思維.此時,學生認識到等腰三角形的邊分為底邊和腰兩種,而本題并未明確該邊是底邊還是腰,繼而出現(xiàn)兩種不同情況.
正解:解方程 x2-11x+18=0 ,得 x1=2,x2=9 由于長度為4的邊可能為底邊,也可能為腰,所以有兩種情況:
① 當長度為4的邊是底邊,則腰可能為2或9.
若腰長為2,則無法構成三角形;
若腰長為9,此時等腰三角形的周長為 9+9+ 4=22 :
② 當長度為4的邊是腰,則底邊長可能為2或9.
若底邊長為2,此時等腰三角形的周長為 4+4+ 2=10 :
若底邊長為9,則無法構成三角形.
綜上所述,等腰三角形的周長為10或22
例3分析:本題“矩形ABCD的對稱軸”是啟發(fā)性提示語,因為矩形的對稱軸有兩條,具體是哪一條題中并未告知,所以需分類討論.
正解:因為矩形ABCD有兩條對稱軸,所以落點A′ 有兩種情況:
① 點 A′ 落在豎向?qū)ΨQ軸上.解法如上, =
② 點 A′ 落在橫向?qū)ΨQ軸上.如圖3所示,過點 A′ 作矩形的對稱軸,分別與 AB,CD 相交于點 G,H. 根據(jù)對稱性,可得
由折疊性質(zhì),可得 AB=A′B=5 所以 ∠BA′G=30° ,則 ∠GBA′=60°
由折疊性質(zhì)2可得 ∠A=∠EA′B=90° ∠ABE= ∠A′BE,AE=A′E
所以 ∠EBA′=30°
在 RtΔABE 中,
(204號綜上, 或
評析:從正確解法過程來看,充分利用了“矩形ABCD的對稱軸”中“對稱軸”這一“不確定是哪一條對稱軸”的條件形成了兩種情況,以及“一邊長”的不確定性(即到底是哪一邊)然后進行分類討論.由此啟發(fā)了學生,在分析條件時一定要注意是否已經(jīng)明確了對象.若明確,則一種情況;若不明確,則需分類討論.
根據(jù)啟發(fā)性提示語進行分類討論,是當前初中數(shù)學研究領域比較薄弱之處[5].作為一線教師,有必要在教學之余投入到此項研究工作中.結合一線教學經(jīng)驗,引入問題思考并分析問題解決的方法,與廣大一線同仁取得更多的交流.如此一來,對教師的成長和提升非常有利,對學生的發(fā)展也非常有利.
參考文獻:
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