探析代数运算中的求同存异思想
2021-08-26汪燕红
汪燕红
摘 要:数学思想方法是初中学习数学过程中必须要认清的本质知识,也是必须要掌握的学习方式,只有用数学思维去解决实际问题,才能让学生了解数学学习的价值。数学思想方法渗透在所有的数学知识中,也是教师教学中必须要应用的方法,是学生学习数学时要掌握的技巧,是提升其数学素养的重要内容。而在代数运算学习中,求同存异思想是一种常用的数学方法,对强化代数运算教学、提升学生运算能力具有重要意义。基于此,文章就求同存异思想应用的价值进行了简单分析,阐述了代数运算中求同存异思想的内容,并对其在初中数学教学中应用的策略进行了探索。
关键词:代数运算;初中数学;求同存异
一、 引言
在初中数学教学中,代数运算是一项非常重要的知识内容,不同于几何知识,代数运算更加抽象,需要学生具有较强的逻辑能力和分析能力,能够灵活运用代数计算法则,找到代数之间的规律,通过科学的算式变换让代数运算式变成熟悉、简单的算式,以此提高解题的效率。而求同存异思想是代数运算学习中主要的思想方法,包含了多种代数运算的技巧,是学生必须掌握、运用和了解的思想,同时也是培养学生科学学习能力的重要条件。因此深入探索代数运算中的求同存异思想,帮助学生灵活运用这种思想提高解题能力,促进学生深入认识运算发展的规律,有利于提升学生的数学思维。
二、 求同存异思想方法应用的价值
要解决代数运算的问题,就要了解代数运算知识的本质,通过对问题的联想、转化,从不同角度、不同方式上去寻找解题思路,对于数学学习有较大的帮助。而求同存异就是一种重要的数学思想方法,它的应用对代数运算教学具有重要意义。
(一)有利于提升教学质量
代数运算主要包括整式运算、分式运算。在面对复杂的运算时,学生需要对算式各部分之间的规律和联系进行分析,只有找到确定它们关系的准则,才能够正确使用相应的运算方法。而初中学生自身心理、思维和智力都处于开发阶段,利用数学思想能够将抽象的知识变得更加直观,将生疏的知识变成熟悉的知识,帮助学生在抽象的概念中形成比较具象的思想。在求同存异思想中,进行代数运算需要用到配方、因式分解、换元等多种重要的方法,而这些方法的理论基础就是求同存异思想,主要是从相同的代数规律上寻找解题的思路。因而要让学生掌握求同存异思想的运用方式,培养学生的数学思维才能真正提高教学效率和质量。
(二)有利于促进学生思维的成长
新课改以来,要求数学教学不再局限在向学生传递数学知识的目标上,而是要在引导学生探索知识的同时,掌握科学学习方式,获得自主学习能力,实现思维的不断成长,从而不断培养学生解决问题的能力。而求同存异思想是一种重要的数学思想方法,可以丰富学生学习的方式,逐渐帮助其形成良好的思维习惯。数学思想既是一种将知识转化为实际能力的方式,也是学生学习数学过程中必须掌握的科学方法,能够增强学生的空间能力,以激发学生的思维成长,提升学习的能力。而初中生正处于思维发展的关键时期,数学教学中加强对学生数学思维的锻炼,实际上也是帮助其构建科学的思维模式,促进学生深入认识数学知识,帮助其掌握应用的方式,将理论应用到实际问题中,提高学生解决问题的能力。
三、 代数运算中求同存异思想方法的内容
在代数运算中经常会用到几个非常基本的方法:配方法、因式分解法、换元法、构造法等。配方法即是一种典型的求同存异思想,主要是把一个解析式利用恒等变形的方式,把其中的某些项配成一个或几个多项式正整数次幂和的形式。特别是在因式分解、化简根式、解方程、证明等式等方面应用得比較广泛,而它的理论基础就是求同存异,找到各项之间的规律,并且化成具有同一种规律的变式,从而实现快速运算。因式分解就是把一个多项式化成几个整式乘积的形式,也是一种恒等变形的基础,在代数运算中充分展示了求同存异的思想,包括公式法、提取公因式法、分组分解法以及十字相乘法等。换元法就是在一个比较复杂的数学式子中,用新的变元去代替原式的一个部分,或者改造原来的式子,使其拥有相同的规律或者部分,从而使运算更加简便。
四、 代数运算中求同存异思想运用举例
(一)整式与分式化简求值
整式与分式计算题主要考查对代数式的化简求值,涉及整式的计算、因式分解、分式的通分和约分等,是初中代数运算的基础,也是求同存异思想的基本内容,是学生必须掌握的基本知识。
例1 分解因式:8(x2-2y2)-x(7x+y)+xy。
在本题中使用求同存异的思想,就需要学生观察因式的特点,也就是要找到x和y代数的规律,因此第一步要对因式进行全部计算,得出原式为:8x2-16y2-7x2-xy+xy,再进行同类项的计算得出x2-16y2,最后按照分解因式的规则化为最简式为
(x+4y)(x-4y)。实际上,在本题中最主要的思路就是将因式化成有相同项的部分,才能够进行加减计算,从而得到最简式。
(二)方程与不等式的计算
教师在教学中要引导学生去把握解题的思路,引导学生将理论和实际问题结合起来,理清自己的思路,有条不紊地对题目进行深入分析,恰当运用分析法和综合法,对问题进行深入剖析,从而找到正确的解题方向,逐步推演出解题的方法,培养学生的数学思维,把复杂的问题通过剖析之后简明思路,找到方法。而初中代数运算中,方程与不等式的计算题主要包含了方程的基本解法和不
等式的解法,而主要运用的方式就是一元一次方程的基本解法、将二次方程化为一次方程和将分式方程化为一次方程。而这些方式都是为了方便学生在解题时找到代数之间的相同规律,化为具有相同特点的代数项,再通过提公因式、相同项代入等方式来解决问题,这也是求同存异思想的内涵。
例2 解方程(x2+3)2-6(x2+3)+2=0
如果学生熟练掌握了一元二次方程的概念,就能很清楚地看出本题可以利用一元二次方程的方法来进行解。令x2+3=y,则能够将例题中看起来比较复杂的方程转化为y2-6y+2=0,这对初中学生来说,就是比较简单的问题了。将新的知识内容转化成已经学过的旧知识,在初中数学问题中也非常常见。这就需要学生对数学知识有着较高的敏感度,能够对相关的知识内容进行快速链接,将复杂的问题转化成简单易懂的问题。这能够培养学生的分析能力,帮助其发现知识的内涵,同时也需要学生具有求同存异的思想,能够找到代数式中的相同项,通过科学的转换找到解题的思路,实现能力的提升。