數(shù)學(xué)思想是溝通數(shù)學(xué)問(wèn)題與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)基本方法之間聯(lián)系而產(chǎn)生的解題思路的想法。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)最終應(yīng)落在對(duì)數(shù)學(xué)思想的領(lǐng)悟和掌握上,做到舉一反三,觸類旁通。在學(xué)習(xí)《有理數(shù)》一章時(shí),我們應(yīng)掌握以下四種數(shù)學(xué)思想。
一、分類思想
根據(jù)問(wèn)題的特點(diǎn)和要求,按照一定的標(biāo)準(zhǔn),把所要研究和解決的問(wèn)題分為幾種情況,然后再逐一研究和解決的數(shù)學(xué)思想叫分類思想。在《有理數(shù)》一章中,有理數(shù)的加法法則和乘法法則中就含有分類思想,分為兩數(shù)同號(hào),兩數(shù)異號(hào)。
【例1】比較大?。?)2 與3 ;(2)│ │+│ │與│ + │。
解:①當(dāng) >0時(shí),2 <3 ;當(dāng) =0時(shí),2 =3 ;當(dāng) <0時(shí),2 >3 ;②當(dāng) 、 同號(hào)時(shí),│ │+│ │=│ + │;當(dāng) 、 異號(hào)時(shí),│ │+│ │>│ + │用分類思想,就是化整為零,化大為小,使每個(gè)問(wèn)題變得容易理解。
二、化歸思想
將所要研究和解決的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為已經(jīng)學(xué)過(guò)的老問(wèn)題來(lái)處理的一種數(shù)學(xué)思想叫化歸思想。它是研究和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的一種重要思想。通過(guò)化歸,陌生的問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為熟悉的問(wèn)題;通過(guò)化歸,抽象的問(wèn)題可轉(zhuǎn)化為具體的問(wèn)題;通過(guò)化歸,復(fù)雜的問(wèn)題可轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的問(wèn)題。
在《有理數(shù)》一章中,處處體現(xiàn)著這種思想,如在有理數(shù)加法的基礎(chǔ)上,利用相反數(shù)的概念化歸出減法法則,減去這個(gè)數(shù)等于加上這個(gè)數(shù)的相反數(shù),從而使加、減法統(tǒng)一成加法,又如利用絕對(duì)值的性質(zhì),將有理數(shù)的運(yùn)算轉(zhuǎn)化成算術(shù)運(yùn)算等。
【例2】計(jì)算①(1.125)+(- )+(- )+(-0.6);②2+│-3│-4
解:①原式=( )+(- )+(- )+(- )= - - - =1-4=-3;②原式=2+3-4=1
三、數(shù)形結(jié)合的思想
借助于數(shù)與形的互相轉(zhuǎn)化來(lái)研究和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的思想叫數(shù)形結(jié)合的思想。“數(shù)”準(zhǔn)確地反映“形”的大小性質(zhì);“形”能直觀地啟迪“數(shù)”有關(guān)計(jì)算方法,數(shù)形結(jié)合不僅可以使枯燥無(wú)味的數(shù)學(xué)問(wèn)題變得生動(dòng)形象有趣,而且解決起來(lái)簡(jiǎn)便、快捷。
《有理數(shù)》一章中數(shù)軸的引入使得數(shù)與形(數(shù)軸上的點(diǎn))聯(lián)系起來(lái),這是數(shù)與形的初步結(jié)合,例如,利用數(shù)軸來(lái)說(shuō)明相反數(shù)就是表示到原點(diǎn)距離相等的點(diǎn),這樣的點(diǎn)往往有兩個(gè),它們的區(qū)別僅僅是符號(hào)不同。這樣就對(duì)相反數(shù)的意義有了深刻的、本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。再如利用數(shù)軸來(lái)進(jìn)行有理數(shù)的大小比較,就是借助“形”來(lái)研究“數(shù)”的。
【例3】設(shè) 、 均為有理數(shù),且 >0, <0, + >0,試用“<”連接- 、 、- 、
解:由 >0, <0, + >0,得│ │>│ │故- 、 、- 、 在數(shù)軸上的位置可表示為(如圖1):
故- < <- <
【例4】有理數(shù) 在數(shù)軸上的位置如圖2所示,化簡(jiǎn)│ - │+│ + │
解:由圖可知: <0, >0故 - <0, + <0,│ - │+│ + │= -( - )-( + )= - + - - =-2
四、逆向思維的思想
采取與傳統(tǒng)和習(xí)慣相反的方法來(lái)思考問(wèn)題,從而發(fā)明和找到解題方法和途徑的數(shù)學(xué)思想叫做逆向思維的思想。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就要善于逆向思維,這樣可以沖破習(xí)慣勢(shì)力的束縛,消除思維定勢(shì)的影響,跳出常規(guī)方法的圈子,從而合理巧妙地解題。
【例5】計(jì)算① ;②
解:①原式= = ;
②原式= = =1994-1993=1
本題中第(1)小題是逆用了乘法分配律,第(2)小題是把19941994拆成19940000與1994的和,19931993拆成19930000與1993的和,再逆用分配律,約去公因式(104+1)很快地得出結(jié)果。
成功的教學(xué)不僅教會(huì)學(xué)生知識(shí),而且要教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí),即,不僅要學(xué)生“學(xué)會(huì)”,而且要學(xué)生會(huì)學(xué),要學(xué)生會(huì)獨(dú)立、主動(dòng)地去獲取已有知識(shí),會(huì)創(chuàng)造性地探索新的知識(shí)。要學(xué)生“會(huì)學(xué)”數(shù)學(xué),就必須讓學(xué)生掌握基本數(shù)學(xué)思想和方法,會(huì)提出問(wèn)題、思考問(wèn)題。