初中数学教学中分类讨论思想探析

时间:2022-07-14 02:43:41

初中数学教学中分类讨论思想探析

【摘 要】在新的一轮课程改革中,强调对学生学习能力的培养,同时要求在教学中发展学生的逻辑思维能力和创新意识。分类讨论思想在初中数学的学习中十分重要。在教学过程中,教师要对这种方法进行渗透,使学生真正学会运用这种方法解决数学问题。本文对其进行了简单的探讨,目的在于帮助教师对分类讨论思想加以重视,做好这方面的教学工作。

【关键词】初中数学 分类讨论 探讨

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)01-0133-02

分类讨论是初中数学中常用的数学思想方法之一。在新课改的大环境下,要想在初中数学教学中,使学生真正地掌握分类讨论的方法,教师要对这种方法的意义和重要性等方面有详细的认识和了解,并对其应用的策略与方法熟练掌握、不断探索创新。

一 初中数学教学中分类讨论的必要性

在新课改中,强调了对学生综合能力的培养,学生总体素质和能力的提高是教学的重点。对有关的数学问题进行分割,将其按种类进行划分,然后对其进行逐个的解答,这个过程称为分类讨论。做好分类讨论的教学工作,符合新课改的要求,有利于学生整体素质和能力的提高。在进行分类讨论时,最基本的要求就是做到尽量不要将知识点重复讲解,也不要遗漏重要的知识。在初中数学教学中运用分类讨论的办法,能够有效地提高学生的创新能力和探究能力,在这一点上与新课改的要求是一致的。分类讨论对于学生思维的培养有着积极的作用,能够提高学生思维逻辑的有序性和严谨性,使学生能够对遇到的问题进行全方位的仔细分析,对其进行更深一步的探究,同时还能使学生的思维更加连贯。虽然在初中数学中的分类讨论有很多的好处,但是其对于学生来说,具体学习和掌握起来有很大的难度。通过多年的教学工作和学生的学习效果来看,很多学生还是做不好分类讨论,表现为对分类讨论运用得不够,在进行分类讨论的过程中,对于问题的考虑不够全面,使得在考试中这方面问题的得分率不高。对导致这种现象的原因进行分析,主要是在实际的初中数学的教学中,教师对于分类讨论思想的强调和讲解不够,学生不能够熟练地运用分类讨论思想。

数学问题究其本质是一样的,只是在某些具体问题上存在着差异,在对这些数学问题进行分类时,导致需要进行分类讨论的原因主要有以下几种:

第一,数学中相关概念的不同,例如对于绝对值的定义,我们将其分为小于零、等于零和大于零这三个具体的情况;对于求含有字母的绝对值的问题时,也要进行分类讨论;此外还包括对实数进行分类等等。

第二,某些数学公式、定理以及性质等在进行变换时存在着特定的约束限制条件,这时候也需要进行分类讨论,如对一元二次方程根的解决。

第三,在几何知识中,在图形的位置之间的关系变化和图形大小的变化等问题上,需要进行分类讨论,例如圆和直线的关系的确定;圆和圆位置关系的确定;利用圆周角确定同弧的圆心角时,都要用到分类讨论。

第四,在式子中存在某个字母参数时,要对参数的取值范围和各种临界点进行分类讨论,例如一次函数中K值的不同引起函数图像的变化;不等式的性质等等。

二 初中数学中运用分类讨论思想的重要意义

当我们在对于一些数学问题进行求解时,问题对象的不同可能会对研究结果造成很大的不同,使得最后的结果不能满足实际情况,所以,在求解的过程中,对于具体问题要进行分类的讨论;另外,随着问题的研究,出现了多种情况,也需要我们对其进行分类讨论和研究。

在解决数学问题的时候,运用好分类讨论,能够将原本复杂的问题简化,能够更清楚地了解问题的本质,在某种特定环境下对问题进行分析,使问题变得简单。“分类讨论”简单来讲就是对于数学问题先进行分类,然后逐个进行讨论。在对教材和教学大纲的阅读时可以发现,在初中数学的教材中对分类讨论是由易到难来进行安排的,将“分类讨论思想”划分为两个部分。首先是“分类思想”,它在初中数学教材的编排中较为重视,对此方面的教学安排较多,目的是为了使学生建立起分类的好习惯,正确运用分类方法。其次是“讨论思想”,对于讨论方法的学习要求教师在教学中向学生逐渐渗透。

三 初中数学教学分类讨论思想的基本原则

在初中数学中的分类讨论要严格遵照一些基本原则去进行,本文将这些原则大体总结为以下几点:

1.标准一致性原则

在进行分类时要按照一致的标准进行,对于同一个问题在进行分类时按照不同的标准进行,这样会造成分类的混乱。例如,在实际的教学中,有的学生对三角形进行分类时,将其分为钝角三角形、锐角三角形、直角三角形、等腰三角形、不等边三角形。在分类时将按角分类和按边分类混用,造成了分类的混乱。锐角三角形中存在着等腰三角形,直角三角形同时也可能是等腰三角形;而等腰三角形中同时包含着锐角三角形、直角三角形和钝角三角形。这种混乱的分法对于学生的学习和理解无形之中增加了困难。

2.无交集原则

在进行分类后,各个分类情况中包含的子项应该是彼此没有交集的,要做到互相排斥,不产生关联,要做到同一个子项只属于某一个大类。例如在运动会上,班级里有十个同学参加了田径和舞蹈两个比赛,其中七个人参加了舞蹈比赛,六个人参加了田径项目。假如将这十个人按照参加舞蹈和田径比赛来进行划分,这就违背了无交集原则,这是因为,在这十个人当中,一定有人参加舞蹈比赛又参加了田径比赛。

3.相称性原则

在进行分类时要做到相称,也就是说在分类之后,分成的各小项的总和在进行扩展和延伸时,要与未分类之前问题的拓展和延伸相对称,不能在分类之后,在进行问题延伸时与原问题出现差错。例如对于有理数的分类,有的学生将其分为负有理数和正有理数,这就违反相称性原则。分类后各项进行延伸后的和小于分类之前的,没有将零这种特殊的有理数考虑在内,因为零既不属于正数又不属于负数。

4.多层次性原则

对问题的分类包括一次分类和多次分类。“一次分类”指的是对于所讨论的问题或对象只进行一次分类;“多次分类”指的是在进行首次分类后,对于分类后的各个小项再次进行分类,一直到能够达到实际需要。在实际中,一些较为复杂的问题,常常会用到“二分法”,根据一些性质对其进行划分,将所讨论问题进行不断地延伸,直到在分类中出现矛盾。

四 初中数学中进行分类讨论的一般步骤

在初中数学中进行分类讨论是要遵循一定的步骤,其大体步骤如下:(1)对讨论问题和对象的取值范围以及其本身进行确定;(2)对于分类标准要进行正确、合理地选择,做到分类的合理;(3)按照所分类型逐个进行分析讨论,解决问题;(4)对于讨论的结果进行总结。

五 在初中数学的教学过程和解题中对分类讨论思想的具体应用

要想在初中数学的教学过程和解题中应用好分类讨论思想,首先要求教师在进行知识传授的同时,重视对分类讨论思想的渗透,从而帮助学生养成遇到问题分类讨论的好习惯。目前,初中生在数学的学习中对分类讨论运用的效果不好,其遇到问题进行分类讨论的意识还有待增强,不清楚该对哪些问题进行分类讨论,头脑较为混乱。另外,分类讨论思想不同于其他的数学知识,不是通过短时间的学习就能够学会的。这就对教师提出了更高的要求,教师要对教材进行更进一步的研究,在教学中结合有关知识渗透分类讨论思想,帮助学生建立分类讨论的习惯,对其本质进行更好地揭示,从而使学生能够更好地运用分类讨论思想解决有关问题。

下面根据本人在教学中分类讨论教学的实例,来讲解在初中数学的教学中如何具体地应用分类讨论方法。

例1,当m为何值时,函数y=(m+5)x2m-1+7x-3(x≠0)是一个一次函数。

解答:当(m+5)x2m-1为一次项时,要求2m-1=1;则m=1,函数为y=13x-3。当(m+5)x2m-1为常数项时,

2m-1=0;则m= ,函数为y=7x+ ;当m+5=0时;

m=-5,函数为y=7x-3。

点评:对(m+5)x2m-1进行讨论,考虑其是常数项或者一次项的情况,对这两种情况分别进行解答,求出满足条件的m的所有值。

例2,若|n-m|=m-n,且|n|=4,|m|=3,则(m+n)2为多少?

解答:由于|m|=3,|n|=4,所以m为3或者-3,n为4或者-4;又由于|n-m|=m-n,因此,m-n的值大于等于零,且m大于等于n;当m=3时,n的可能取值是-4,结果是1;当m=-3时,n的可能取值是-4,这时的结果为49。所以(m+n)2的所有可能的值是49或1。

点评:与绝对值相关的问题,在解答时要特别注意对其进行分类讨论。对其各种情况进行合理的分类,才能得到正确的完整结果,若不能进行分类,会造成最终结果的不全面,导致错误。

例3,某运动旗舰店卖篮球袜和护腕,篮球袜的定价为200元一组,护腕的定价为40元一套。卖家在进行促销时有两种具体的优惠方案,第一种是买篮球袜送一套护腕;第二种方案时篮球袜和护腕均按原价卖,顾客在同时购买时,可享受九折优惠,并且只能选择一种优惠方案。某个运动队教练要到该旗舰店购买20套篮球袜和20套以上的护腕,请为这个教练选择一种最经济的购买方案。

问题分析:由于题干中没有具体说明要买的护腕的数量,所以这种购买方案具有不确定性,是由购买的篮球袜的数量而决定的。

解答:假设教练要购买篮球袜x套,则根据方案一,所付款数为200×20+(x-20)×40=40x+3200(元);根据方案二,所付款数为:(200×20+40x)×90%=36x+3600(元);设两者的差为y,则y=(40x+3200)-(36x+3600)=4x-400(元)。(1)当y

根据以上分析,当购买护腕数大于20套而不足100套时,选择方案一;当购买护腕数等于100套时,哪种购买方案都行;当购买护腕数大于100套时,选择方案二。

六 总结

以上就是对初中数学分类讨论思想的论述,分析了在初中数学教学中分类讨论思想的意义和重要性,并简单介绍了其应用的基本原则和步骤,最后根据本人在教学中的实际,列举了分类讨论的具体应用。由于本人能力有限,对这方面的研究还不够充分,还需要在今后的教学中进一步探索,让学生在解决数学问题时真正掌握分类讨论的思想方法。

参考文献

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