游慶燈 黃華敏
摘 要:在化未知為已知的眾多思維方法中,“構(gòu)造法”是一種富有創(chuàng)造性的化歸手段,它的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)深入分析問(wèn)題的結(jié)構(gòu)特征和內(nèi)在規(guī)律,發(fā)現(xiàn)需解決的問(wèn)題與已有知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為另一個(gè)比較熟悉的問(wèn)題,再予以解決.本文通過(guò)幾個(gè)具體的案例談?wù)剬?duì)構(gòu)造法的初步認(rèn)識(shí).
關(guān)鍵詞:構(gòu)造法 轉(zhuǎn)化 數(shù)形結(jié)合 創(chuàng)新意識(shí)及思維
構(gòu)造法是運(yùn)用數(shù)學(xué)的基本思想經(jīng)過(guò)認(rèn)真的觀察,深入的思考、分析,遷移聯(lián)想,正確思維,巧妙地、合理地構(gòu)造出某些元素、某種模式,使問(wèn)題轉(zhuǎn)化為新元素的問(wèn)題,或轉(zhuǎn)化為新元素之間的一種新的組織形式,從而使問(wèn)題得以解決,這種方法稱之為“構(gòu)造法” .
怎樣構(gòu)造呢?構(gòu)造法的內(nèi)涵十分豐富,沒(méi)有完全固定的模式可以套用,它是以廣泛抽象的普遍性與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的特殊性為基礎(chǔ),針對(duì)具體問(wèn)題的特點(diǎn)而采取的相應(yīng)的解決方法,基本的方法是:借用一類問(wèn)題的性質(zhì),來(lái)研究另一類問(wèn)題的思維方法,在解題過(guò)程中,若按習(xí)慣定式思維去探求解題途徑比較困難時(shí),我們可以根據(jù)題目特點(diǎn),展開(kāi)豐富的聯(lián)想拓寬自己的思維,運(yùn)用構(gòu)造法解題也是培養(yǎng)我們創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維的手段之一,同時(shí)對(duì)提高我們的解題能力也有所幫助。[1]
案例:人教版八(上)教材第130頁(yè)第11題:一次越野賽跑中,當(dāng)小明跑了1600米時(shí),小剛跑了1450米,此后兩人分別以米/秒和米/秒勻速跑,又過(guò)100秒時(shí)小剛追上小明,200秒時(shí)小剛到達(dá)終點(diǎn),這次越野賽跑的全程為多少?[2]
思考:本題從表面上似乎與函數(shù)沒(méi)有關(guān)聯(lián),但卻可以構(gòu)造函數(shù)關(guān)系并運(yùn)用函數(shù)的相關(guān)知識(shí)予以解決,由于小明和小剛兩人是勻速跑,我們可以將路程看成是時(shí)間的一次函數(shù),依題意可畫(huà)出如下函數(shù)圖象(圖1):
根據(jù)函數(shù)圖象,可設(shè),,當(dāng)=100時(shí),;當(dāng)=200時(shí)對(duì)應(yīng)的與=300時(shí)對(duì)應(yīng)的相等,及,,聯(lián)立解得,,故此次越野跑的全程為:200×3+1450=2050.
回顧本題的解答過(guò)程,通過(guò)巧妙地構(gòu)造一次函數(shù)并通過(guò)函數(shù)圖象形象、直觀地使問(wèn)題得以解決,思維活躍,解法新穎,令人
回味!
同類變式:方程的解的個(gè)數(shù)是.
思考:盡管本道題超出了課程標(biāo)準(zhǔn)要求(可化為一元二次方程的分式方程問(wèn)題),但我們?nèi)阅艽蚱瞥R?guī),從中體會(huì)到構(gòu)造法的妙用!可以將方程兩邊分別
視為反比例函數(shù)和一次函數(shù),在同一直角坐標(biāo)系中畫(huà)出它們的圖象(圖2),觀察兩個(gè)圖象交點(diǎn)的個(gè)數(shù),即知原方程解的個(gè)數(shù).
反思:本道題的初衷是將分式方程轉(zhuǎn)化為一元二次方程,再通過(guò)判斷一元二次方程解的個(gè)數(shù)得到原分式方程解的個(gè)數(shù),可在上述解決問(wèn)題過(guò)程中,通過(guò)構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),將判斷方程解的個(gè)數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為判斷兩個(gè)函數(shù)圖象交點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題,既體現(xiàn)了方程與函數(shù)的本質(zhì)聯(lián)系,又發(fā)散了思維,培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí),數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)明確指出,創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)應(yīng)該從義務(wù)教育階段做起,貫穿數(shù)學(xué)教育的始終,而創(chuàng)新意識(shí)正是學(xué)生所缺乏的.我們不能錯(cuò)失這樣的好機(jī)會(huì)!
可以看到,構(gòu)造法雖然算不上是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的一般方法,其技巧性較強(qiáng),但是在數(shù)學(xué)很多領(lǐng)域都有它的身影,只要我們發(fā)散思維,豐富聯(lián)想,合理構(gòu)造,勇于創(chuàng)新,它就在你身邊!對(duì)“構(gòu)造法” 的理解和運(yùn)用有助于我們打破思維定勢(shì),完善思維品質(zhì),達(dá)到解題境界上的升華!
參考文獻(xiàn)
[1][美]波利亞.怎樣解題.涂泓,馮承天,譯.上海:上海科技教育出版社,2007.
[2]中華人民共和國(guó)教育部制訂.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版).北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.