参数思想在初中数学中的引入与渗透
2018-02-25李明伟
李明伟
(厦门市思明区观音山音乐学校,福建 厦门)
一、参数的概念及意义
参数,也叫参变量,是一个变量。我们在研究某一问题时,会关心某几个变量的变化以及它们之间的相互关系,其中有些叫自变量,另一些叫因变量,如果我们引入一个或几个其他的变量来描述自变量与因变量的变化,但引入的这个变量并不是当前问题必须研究的变量,这样的变量就叫做参数。参数是作为辅助变量出现在题目中的,是用于沟通其他变量之间的一个桥梁。
参数是辅助变量,对题目的本身来说,并无实质意义,但它的出现极大地简化了问题的复杂度,并提供了更为简洁清晰的解题思路,而且参数在对变量的单独分析上有着无可替代的作用。这些,都将是我们理应重视参数思想渗透的理由。
我们通过实例来体会参数思想的作用:
例1:水平方向以5 m/s速度平抛一个小球,则ts后,小球水平方向路程s=5 t,竖直方向路程联立两个式子,消去变量t,我们可以得到竖直方向路程和水平方向路程之间的关系式:也就是说,h,s之间的关系并不依赖于时间t,但它的作用是显然的,通过t我们能够立刻定位到物体现在所处的位置,以及在水平和竖直两个方向上各自的运行路程,它作为沟通另外两个变量的桥梁,方便我们对变量进行单独讨论。
二、参数的出现形式及处理方法
初中阶段,参数的出现形式并不复杂,但基于参数极为抽象的特点,教师在引入参数思想时,应从简单入手,逐步渗透,让学生去感知参数的存在。
要做到逐步渗透,笔者认为,可以按照这个顺序展开:
1.从代数式的生成入手,在逐步生成过程中,感知参数的存在及意义。
例 2:已知下面两列数:1,2,3…,1,3,5…①记两列数第 n 个数分别为 x,y,分别用 n 表示第 n 个数;②求点(1,1),(2,3),(3,5)…所在函数解析式;
上述两个问题学生可以较轻松解决,然后引导学生通过直观的感受,认识到①中每组对应的x,y值组成的点坐标都在直线y=
2x-1上,因此,当n∈i时,两者是等价的。
那么,能否通过对①变形,得到②呢?可以很容易得到,只需两式联立,把n=x代入y=2n-1中,即可得到y=2x-1了。这一过程,称为“消参”。
2.承接上例,从点的轨迹分析,体会参数在变量之间所扮演的角色及其作用。
例3:(厦门中考)当m,n是正实数,且满足m2=4n时,称点P为完美点。求点P所在函数解析式。
解析:题目中,m,n便扮演了参数的角色,通过二者在自变量x与因变量y之间架起沟通桥梁。
在解题过程中,引导学生体会m,n的作用:其本身并没有什么价值,但可以通过一系列等量关系,联通自变量和因变量。我们要做的,就是找到这个联通的节点。
3.在综合问题中,会有多个变量同时存在,这时则要选中一个作为主变量,其余变量则看作参数,通过一系列等量变化完成消参,从而得到所期望的函数解析式。
例4:关于x的一元二次方程x2+bx+c=0,若m是方程的一个实数根,b+m=2,当-2<m<1 时,比较和b的大小。
解析:通过题目可以看到,里面含有b,c,m三个变量,对于这一类多变量的综合问题,处理方法是:选定主变量,通常选定题目中给出取值范围的量为主变量,即m,然后b,c则作为参数存在,我们要做的,就是找到b,c和m之间的等量关系,然后消参。
4.在熟练掌握了消参的技能之后,学有余力的学生便可以尝试着在问题解决中,自行根据问题的需要,引入必要的参数,对问题进行简化。这个对初中阶段学生来说要求比较高,作为参数学习的辅助学习内容即可,视学生能力掌握教学层次。
三、总结
参数的内容博大精深,在近年来中考愈加重视参数类的问题的情况下,参数进入初中课堂是必然的,参数思想如何恰当地渗入到课堂是值得中学数学教师们认真思考的。如何恰当处理参数,使得问题解决变得容易,使学生对这个多维的世界有更深的一步认识,这个问题还亟待我们来解决。