美國教育家斯金納曾說:“如果我們將學(xué)過的東西忘得一干二凈,最后剩下來的東西就是教育的本質(zhì)?!边@個(gè)本質(zhì)的重要內(nèi)涵之一就是知識(shí)承載的思想、方法、品格和能力。這樣來說,數(shù)學(xué)思想方法對一個(gè)人的影響往往要大于具體的數(shù)學(xué)知識(shí)。那么,在初中階段數(shù)學(xué)思想方法主要體現(xiàn)在哪些方面呢?
在數(shù)的運(yùn)算中體現(xiàn)
運(yùn)算能力不僅僅可以看出一個(gè)人的數(shù)學(xué)素養(yǎng),同時(shí)也是能否順利解決數(shù)學(xué)問題的保障。因此,為了保證學(xué)生具備一定的運(yùn)算能力,除了要強(qiáng)化運(yùn)算之外,更重要的要讓學(xué)生明白算理,體會(huì)運(yùn)算中所承載的數(shù)學(xué)思想方法,從而理解運(yùn)算的合理性。
例如:學(xué)生剛上初一就要接觸有理數(shù)的運(yùn)算,根據(jù)實(shí)際問題的引入,理解并掌握了有理數(shù)的加法法則后,根據(jù)減法是加法的逆運(yùn)算,把減法轉(zhuǎn)化為加法,從而學(xué)會(huì)減法;再根據(jù)乘法的意義,把乘法轉(zhuǎn)化為加法,學(xué)會(huì)乘法;根據(jù)除法是乘法的逆運(yùn)算,把除法轉(zhuǎn)化為乘法,學(xué)會(huì)除法;根據(jù)乘方的意義,把乘方轉(zhuǎn)化為乘法,學(xué)會(huì)乘方;根據(jù)開方是乘方的逆運(yùn)算,把乘方轉(zhuǎn)化開方,學(xué)會(huì)開方。由此可以發(fā)現(xiàn):只要把有理數(shù)的加法學(xué)好了,運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想,把未知轉(zhuǎn)化為已知,通過已有知識(shí)就學(xué)會(huì)了新的知識(shí),學(xué)生在運(yùn)算中體會(huì)“轉(zhuǎn)化思想”,就可以理解算理,掌握運(yùn)算,并通過這個(gè)過程逐步由學(xué)會(huì)到會(huì)學(xué)。
在式的運(yùn)算中體現(xiàn)
初中數(shù)學(xué)不僅把小學(xué)的數(shù)擴(kuò)充有理數(shù),進(jìn)而擴(kuò)充到實(shí)數(shù),同時(shí)要從數(shù)的學(xué)習(xí)過渡到式的學(xué)習(xí),在學(xué)會(huì)數(shù)的運(yùn)算的同時(shí)也要學(xué)會(huì)式的有關(guān)運(yùn)算。在教學(xué)中,可以運(yùn)用類比的數(shù)學(xué)思想,讓學(xué)生充分體會(huì)由具體到一般的數(shù)學(xué)方法,掌握運(yùn)算規(guī)律,理解“數(shù)式通性”。
在解決實(shí)際問題中體現(xiàn)
數(shù)學(xué)是從實(shí)際問題中來到實(shí)際問題中去。初中階段,解決實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型常見的有方程、不等式和函數(shù)。因此在這部分知識(shí)中,不僅重視數(shù)學(xué)與實(shí)際的聯(lián)系,列方程(不等式)和解方程(不等式),而且更重視實(shí)際問題中蘊(yùn)涵的建模和化歸等數(shù)學(xué)思想方法。這部分知識(shí)中要涉及的數(shù)學(xué)思想主要包括兩個(gè):一個(gè)是由實(shí)際問題抽象方程(不等式)模型這一過程中蘊(yùn)涵的符號(hào)化、模型化思想,另一個(gè)是解方程(不等式)的過程蘊(yùn)涵的化歸思想。
教科書沒有多次出現(xiàn)“數(shù)學(xué)模型”一詞,但多次以框圖形式對“利用方程(不等式)解決問題的基本過程”加以歸納,意在滲透建模思想,體現(xiàn)化歸思想。在教學(xué)過程中,就要善于引導(dǎo)學(xué)生從具體問題中提煉出這一具有普遍指導(dǎo)作用的思想方法,并進(jìn)一步上升為建模的思想方法,再總結(jié)出更高層次的思想——轉(zhuǎn)化與化歸。而函數(shù)對方程和不等式有統(tǒng)領(lǐng)作用,應(yīng)用函數(shù)的思想解決實(shí)際問題更有居高臨下的感覺。如在解決選擇方案的問題時(shí),常??梢詰?yīng)用函數(shù)的思想、方程的思想、不等式的思想等。
例題:一家電信公司給顧客提供兩種上網(wǎng)方式:方式一,以每分鐘0.1元的價(jià)格按上網(wǎng)時(shí)間計(jì)算;方式二,除收月租費(fèi)20元外,再以每分鐘0.05元的價(jià)格按上網(wǎng)時(shí)間計(jì)費(fèi)。如何選擇收費(fèi)方式能使上網(wǎng)者更合算?
解法一:建立不等式模型,用不等式來表示這樣的關(guān)系可以解決問題。①設(shè)上網(wǎng)時(shí)間為x分時(shí),選擇方式一省錢,則1x<0.05x+20,解得,x<400。②設(shè)上網(wǎng)時(shí)間為x分時(shí),選擇方式二省錢,則0.1x>0.05x+20,解得,x>400。③設(shè)上網(wǎng)時(shí)間為x分時(shí),選擇方式一、二均可,則0.1x=0.05x+20,解得,x=400。綜上所述:當(dāng)一個(gè)月內(nèi)上網(wǎng)時(shí)間少于400分時(shí),選擇方式一省錢;當(dāng)一個(gè)月內(nèi)上網(wǎng)時(shí)間多于400分時(shí),選擇方式二省錢;當(dāng)一個(gè)月內(nèi)上網(wǎng)時(shí)間等于400分時(shí),選擇方式一、二均可。
解法二:建立函數(shù)模型,然后做比較。若按方式一,則收y=0.1x元;若按方式二,則收y=0.05x+20元。在同一直角坐標(biāo)系分別畫出這兩個(gè)函數(shù)的圖象(見下圖)
所以兩圖象交于點(diǎn)(400,40)。由圖象易知:當(dāng)0
那么,上面這個(gè)問題就應(yīng)用了方程(組)、不等式與函數(shù)的思想,把實(shí)際問題抽象出數(shù)學(xué)問題,建立數(shù)學(xué)模型,靈活地解決了實(shí)際問題。
任何一種數(shù)學(xué)思想的學(xué)習(xí)和掌握,絕非一朝一夕的事,數(shù)學(xué)知識(shí)始終承載著數(shù)學(xué)思想方法。教學(xué)中,教師不僅要傳授知識(shí),更要注重滲透相應(yīng)的數(shù)學(xué)思想方法,把數(shù)學(xué)思想的體會(huì)貫穿于每天的教學(xué)中,讓學(xué)生不斷感受和理解數(shù)學(xué)。使得學(xué)生逐步學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)思想分析問題、解決問題,從而形成一定的數(shù)學(xué)能力,為學(xué)生終身學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)打下基礎(chǔ)。
(作者單位:內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市第四中學(xué))