林志偉
【摘 要】掌握化歸思想方法對提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、發(fā)展解題的能力有極大的幫助?;瘹w方法沒有固定的模式,在方程(組)教學(xué)中,教師必須著重培養(yǎng)學(xué)生化歸意識,使他們形成化歸思路,掌握化歸要點(diǎn),熟練運(yùn)用化歸思想方法解題。
【關(guān)鍵詞】化歸思想 ;方程(組)解題;方法;初中數(shù)學(xué)
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的靈魂。化歸不僅是一種重要的解題思想,也是一種最基本的思維策略,更是一種有效的數(shù)學(xué)思維方式。所謂的化歸思想方法,就是在研究和解決有關(guān)數(shù)學(xué)問題時采用某種手段將問題通過變換使之轉(zhuǎn)化,進(jìn)而達(dá)到解決問題的一種方法?;瘹w思想貫穿于整個初中數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中,是方程(組)教學(xué)的一個重要部分。近年來數(shù)學(xué)中考省命題的試題中,涉及“化歸思想”的方程(組)題較常見,試題不僅考查學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),而且考查了學(xué)生對問題的思維深刻性。學(xué)生失分原因較多在于變形化簡能力的欠 缺,這可見教師平時在教學(xué)中對“化歸思想”重視不夠,滲透不足,導(dǎo)致學(xué)生的化歸思想應(yīng)用能力低下。在初中階段,要改變學(xué)生以上現(xiàn)狀,逐步提高其在方程(組)應(yīng)用化歸解題的能力,教師應(yīng)從化歸的角度宏觀把握初中數(shù)學(xué)方程(組)的知識系統(tǒng),結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平,制定出長期合理的計劃,逐步培養(yǎng)學(xué)生的化歸思想。
一、培養(yǎng)化歸意識,形成化歸思路
數(shù)學(xué)知識體系中,各知識點(diǎn)之間總是存在著聯(lián)系的。新知識的學(xué)習(xí)往往可以遷移到舊知識的層面去解決,但學(xué)生這個“遷移”能力不是一蹴而就的,在教學(xué)過程中,教師要不斷引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察和分析,學(xué)會明確問題的已知和隱含條件,并聯(lián)想到相關(guān)的概念、性質(zhì)、定理、公式、法則、規(guī)律甚至相關(guān)類型題的解題方法。這使學(xué)生有意識地把未知轉(zhuǎn)化為已知,把新知識化歸為已經(jīng)掌握的知識,從而找到解題的思路和方法。
例如:解方程6x+5=9x-7
引導(dǎo)分析:
(1)明確目標(biāo):6x+5=9x-7→x=a?
(2)化歸思路:由這是一個等式,聯(lián)想到利用等式的性質(zhì)求解。
(3)分析差異:右端多一個9x,左端多一個5。
(4)運(yùn)用等式的性質(zhì)(舊知識)消除差異:兩邊同時減“(9x+5)”,得:-3x=-12。
讓學(xué)生按以上思路進(jìn)一步解題:
(1)明確目標(biāo):-3x=-12→x=a?
(2)化歸思路:再次聯(lián)想運(yùn)用等式的性質(zhì)來解決。
(3)分析差異:一次項(xiàng)x的系數(shù)為-3,需要化系數(shù)為1。
(4)運(yùn)用等式的性質(zhì)(舊知識)消除差異:兩邊同時除以“-3”得x=4
以上是利用等式的性質(zhì)來解一元一次方程的,待學(xué)生掌握后,教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析解題過程,歸納出解一元一次方程的步驟,注重解題步驟中的新舊知識遷移,以此滲透化歸思想,培養(yǎng)化歸意識。學(xué)生在一元一次方程的解題中逐步形成了化歸思路,下一階段的學(xué)習(xí)將事半功倍。
接下來方程的學(xué)習(xí)中,要善于引導(dǎo)學(xué)生,使其最終形成相關(guān)方程的化歸思路如下:
二、掌握化歸要點(diǎn),提高化歸技能
在學(xué)生對“化歸模式”有了一定的接觸和掌握后,就到了化歸思想的攻堅突破階段。在面對稍復(fù)雜的問題時,教師要求學(xué)生一是要認(rèn)識到“需要轉(zhuǎn)化”,即意識到需轉(zhuǎn)化為一個新的較容易解決的問題;二是根據(jù)問題確定“化”的方向,即“如何轉(zhuǎn)化”。按“觀察——聯(lián)想——化歸”的要點(diǎn),抓住化歸的關(guān)鍵來解題。
例如:
解方程組
引導(dǎo)分析:觀察題目特點(diǎn),找出化歸方向?yàn)椤盎獮橐辉?,?lián)想到前面剛學(xué)到的“用含一個字母的式子表示另一個未知數(shù)”的知識,確定運(yùn)用這個剛學(xué)的知識可以實(shí)現(xiàn)消元化歸。
解題過程:
(1)將方程①用含有一個未知數(shù)(比如y)的式子表示另一個未知數(shù):。
(2)觀察到方程②有x,于是將③代入②得到:,從而得y=-2,再把y=-2代入方程③,從而得出x的值。
在方程(組)的教學(xué)中,二元一次方程組的教學(xué)是掌握化歸要點(diǎn),提高化歸技能的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生在學(xué)習(xí)二元一次方程組時,先仔細(xì)觀察、分析二元一次方程組的特點(diǎn),弄清如何進(jìn)行知識的“遷移”,明確化歸方向后,再展開討論如何將二元一次方程組“化二元為一元”, 從而找到解題關(guān)鍵——消元。這樣一步一步地按“觀察——聯(lián)想——化歸”的要點(diǎn)來解題,實(shí)踐證明,大部分學(xué)生都能掌握方程(組)的化歸要點(diǎn),化歸技能得到提高。因而也能比較容易總結(jié)出解三元一次方程組的一般思路:
。
三、加強(qiáng)探索應(yīng)用,活用化歸思維
化歸思想在數(shù)學(xué)中運(yùn)用十分廣泛,但很多時候,學(xué)生需要抓住“觀察——聯(lián)想——化歸”的要點(diǎn),反復(fù)尋找新舊知識的切入點(diǎn),來理清解題思路的。所以教師在化歸思想的應(yīng)用上,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生多角度自主探索并加強(qiáng)運(yùn)用,從而達(dá)到活學(xué)活用的目的。
例如:已知關(guān)于m、n的方程組
的解相同,求p、q的值。
先讓學(xué)生嘗試解題,再引導(dǎo)探索不同的解題方案:把p、q當(dāng)作已知數(shù),分別求出每個方程組的(含有p、q的代數(shù)式的)解,利用兩個方程組的解相同,最后可以求出p、q的值,但這樣解題運(yùn)算較為繁雜。我們換一個角度思考,分析條件可知兩個方程組的解相同,那么這個解一定也是不含字母p、q的兩個方程的解。因此,可以考慮把方程組重新組合,先由關(guān)于m、n的方程組求出m、n的值,再將m、n的值代入關(guān)于未知數(shù)p、q的方程組求p、q的值:
解方程組
把代入方程組,得方程組 解這個方程組得
這種解題策略就是把解字母系數(shù)方程組的問題,化歸為已知方程組的解,求字母系數(shù)的值,大大簡化了運(yùn)算。又如:已知a4+b4+2a2b2-2a2-2b2-15=0,求代數(shù)式a2+b2的值。學(xué)生剛接觸此類題時,往往束手無策,望而止步。這時教師應(yīng)點(diǎn)撥學(xué)生認(rèn)真分析條件的特點(diǎn),反復(fù)嘗試將該方程轉(zhuǎn)化為已學(xué)過的方程類型去解題。
解題策略:運(yùn)用因式分解將條件變形為(a2+b2)2-2(a2+b2)-15=0。把(a2+b2)視為一個整體,設(shè)a2+b2=x,原方程就轉(zhuǎn)化成了一元二次方程x2-2x-15=0,求出x即為代數(shù)式a2+b2的值。本題的解題技巧在:將條件的等式進(jìn)行等價化歸和變形后,再利用“整體換元”的方法將問題“轉(zhuǎn)化”成為一元二次方程,從而問題得到解決。學(xué)生在教師的激勵和引導(dǎo)下開展探究并解決問題,其思維能力的提高比灌輸?shù)男Ч玫枚?。所以,指?dǎo)學(xué)生積極探索化歸方法的應(yīng)用,活學(xué)活用化歸思維,也是培養(yǎng)學(xué)生化歸思想的重要一環(huán)。
由此可見,化歸思想是解方程(組)的基本思想,在方程(組)教學(xué)中地位不可小覷。教師在方程(組)教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的化歸思想,不僅能提高學(xué)生解方程(組)的能力,也能提高應(yīng)用化歸思想解決其他數(shù)學(xué)問題的能力,更能教會學(xué)生以動態(tài)的視角去學(xué)習(xí)知識,達(dá)到了強(qiáng)化學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的應(yīng)變能力,提高思維能力和技能、技巧的最終目的。
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