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浅议初中数学中的化归思想

2018-02-23河北省唐山市第三十中学史丽茹

新课程教学(电子版) 2018年5期
关键词:交点蜂蜜蚂蚁

河北省唐山市第三十中学 史丽茹

化归思想,又称转化思想,它体现了数学对象之间的转化,而这种转化需要一定的条件,需要一定的思想与方法。这种思想与方法即为转化思想。例如,函数是初中数学教学的重点与难点,其中函数、方程、不等式之间,存在着一种相互转化的关系,在这个转化过程中也体现了函数与方程的转化思想。另外,分类讨论思想体现了局部与整体关系与相互转化。上述这些思想都是化归思想的具体体现。

下面简单分析一下初中教学中化归思想的应用。

一、化新知为已学

例如在讲授解三元一次方程时,我们已学过人教版七年级第八章二元一次方程组的加减法和代入法,目的都是将两个未知数转化为一个未知数,三元一次方程组也是两次消元思想的应用。这些问题都体现了“温故而知新”的教学理念,利用已有知识经验解决新问题,从而使知识得以拓展和继续。

二、化烦琐为简单

有些数学问题结构复杂,若用常规手法过程麻烦,对这个问题,可以从其结构入手,将结构进行转化,另辟解题途径。

例如,已知x2-4x-1=0.求式子(2x-3)2-(x-y)(x+y)-y2的值。

这道题一般都会先将所求式子化简,将其化为3x2-12x+9,再看已知条件是一个一元二次方程,若将解得的两个无理根代入,显然计算量太大,这个方法不可取,因此将化简后代数式的前两项因式分解,变形为3(x2-4x)+9,将已知条件的等式变形为x2-4x=1,便可轻松代入求得结果。

三、化空间为平面

例如,“蚂蚁吃蜂蜜”,圆柱形容器高5 cm,底面周长24 cm,在杯口点B处有一滴蜂蜜,此时蚂蚁在杯外壁底部与蜂蜜相对的A处,求蚂蚁从A到B处吃到蜂蜜最短距离。

解决方法:将圆柱侧面展开成矩形,AD的长是圆柱底面周长24 cm的一半12 cm,BD的长是圆柱的高5 cm,根据勾股定理求出AB=13 cm,即蚂蚁从A到B处吃到蜂蜜最短距离是13 cm.

四、化正向为反面

一个问题冥思苦想得不出答案的时候,转换思维角度便可收到意想不到的效果,而且思维速度还很惊人,所以逆向思维可以让人换个角度去考虑问题,找出解决问题的办法。

例如初中几何经常遇到证明两条边相等的问题,如果沿着这个思路去考虑,不转换角度,问题的难度就很大。但是如果改变思维方向,进行逆向思维,就可以找到解决问题的办法:只要根据图形,证明两个三角形全等就可以解决问题,而证明三角形全等,需要找出三角形全等的条件,看问题中缺少什么条件,要不要作辅助线。最后只需要把这个思维过程反向整理即可。

五、特殊与一般的相互转化

例如:两条直线相交,交点最多2个;三条直线相交,交点最多3个;四条直线相交,交点最多6个……问六条直线相交,交点最多有几个?n条直线相交,交点最多有几个?若x条直线相交最多有45个交点,求x的值。此题先从特殊条件入手,通过画图试验可很快得出六条直线相交,交点最多有15个。进一步发现规律,交点个数是直线条数n(n-1)/2。再利用一般规律的计算公式得关于x的方程解决特殊问题。它的设计按照特殊到一般再到特殊的结构,符合思维由浅入深的过程。

我们不难发现,教材中有很多问题都是用化归思想来解决的,因此教师要重视数学思想的教学,发挥数学思想方法在数学中的作用,引导学生认识化归思想的重要性,并且在解决数学问题时,能够灵活运用化归思想,进一步落实素质教育,培养学生的创新能力。

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