推理“三助手”
2016-12-21黄琴张兴筑
●黄琴 张兴筑
推理“三助手”
●黄琴 张兴筑
不断提出问题是学生数学思维发展的必经过程,数学学习就是在问题的驱动下,利用图形和符号不断进行推理的过程,问题、图形和符号与推理密不可分。
一、创设问题情境,使推理有根据
问题情境的创设可以激发学生的深入思考,使学生的思维活动向着纵深方向发展。
执教人教版《数学》九年级上册《一元二次方程根与系数的关系》的巩固训练环节,笔者出示思考题:设x1、x2是一元二次方程2x2+3x-1=0的两个根,求代数式的值。刚开始学生的普遍做法是:先解一元二次方程2x2+3x-1=0,求得,再把x1、x2的值代入原式求值。计算过程比较麻烦。这时有一位学生提出:“老师,这道题有没有其他简便的方法?”笔者借机让学生仔细观察原式,找出特点。学生思考后发现原式能化成,只要能求出x1+x2和 x1x2的值,就可以求出原式的值。x1+x2和x1x2的值又是多少呢?这就巧妙地联系了这节课的重点教学环节:一元二次方程根与系数关系的求解。根据之前的学习经验,结合题设,学生很容易求出x1+x2和x1x2的值,再将数值代入转化后的代数式即可得解。
以上教学中,教师设计一系列的数学问题,通过观察、发现、猜想、验证等思维活动,让学生自己去思考、探究,巧妙运用已学知识“一元二次方程根与系数关系”得出问题解决的简便路径。。
二、巧用图形,使推理更直观
图形直观形象,而且根据图形能提炼出很多有价值的东西。教学过程中,教师巧妙地运用图形,可以使学生的思路更清晰、推理更直观。
执教人教版《数学》九年级上册《实际问题与一元二次方程》的导入环节,笔者出示思考题:某县实验中学有一个长30米,宽20米的矩形绿地,扩建校园时,准备把绿地的长、宽各增加x米。设增加的面积为y平方米,求出y与x之间的函数关系式。刚开始学生没有画图,用的是代数加减法,因为增加的面积=新矩形的面积-原矩形的面积,所以y=(x+ 30)(x+20)-30×20=x2+50x。笔者在肯定学生的算法后,在黑板上画出如下图所示图形,让学生运用几何割补法推导出图中阴影部分的面积。学生的思路顿时被打开了。有的说:连接CE、CM和CP。因为S阴影=SΔCBE+SΔCEM+SΔCMP+SΔDCP,所以。有的说,延长BC交PM于点N。因为S阴影=S矩形BEMN+S矩形DCNP,所以S阴影=x(x+20)+30x=x2+50x。有的说:延长DC交EM于点F。因为S阴影=S矩形PDFM+S矩形CBEF,所以S阴影=x(x+30)+20x= x2+50x。还有的说:连接CM,因为S阴影=S梯形CBEM+S梯形PDCM,所以。
从上例可以看出,在没有图形的背景下,学生的思维难于打开,推理方法单一;有了图形,学生可以进行多重推理。
三、借助符号,使推理更简捷
符号可以简约有效地表示数、数量关系及其变化规律。借助符号,能使推理更加简便快捷。
同样是执教《实际问题与一元二次方程》,在巩固训练环节,笔者出示思考题:甲、乙两人同时在同一粮店购买粮食两次(假设两次购买粮食的单价不同),甲每次购买粮食100千克,乙每次购买粮食用去100元。若规定谁两次购买粮食的平均单价低,谁的购粮方式就合算。据此推断甲、乙两人的购粮方式中哪一个更合算?这道推理题,光靠文字语言,很难把道理说清楚,因为两次购买粮食的单价都不知道。此处需要借助符号语言,将两次购买粮食的单价分别用不同的字母来表示,再进行推理就容易很多。具体来说,可设甲、乙两人第一次购买粮食的单价为x元/千克,第二次购买粮食的单价为y元/千克,再设甲两次购买粮食的平均单价为M元/千克,乙两次购买粮食的平均单价为N元/千克。则,所以。因为x>0,y>0且 x≠y,所以M-N>0,M>N。由此推断出乙的购粮方式更合算。
推理贯穿于数学学习的始终,推理能力的形成和提升需要一个长期的、循序渐进的过程。教学中教师要引导学生抓住问题、图形和符号等影响推理的关键因素,逐步增强学生们问题意识、数形结合意识和符号意识。
(作者单位:房县实验中学)