论化归思想在初中数学教材中的体现

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  摘要:化归思想是数学学习中的重要思想,是蕴含在数学教材中的方法精华。作为启迪学生数学思维的教育工作者,需要本着“用教材教而不是教教材”的原则,深入挖掘教材,研究化归思想在初中数学教材中的体现。
  关键词:化归;初中数学教材;教学策略
  随着新课程改革的发展,越来越多的老师认识到“授人以‘鱼’不如授人以‘渔’”,思想方法往往比知识本身更重要。化归思想作为较为一般和基本的数学思想方法,其在现实教学中的落实程度与预期目标还有一定的差距,因此倍受学术界关注。
  一、 化归的内涵、表现形式与地位
  所谓“化归”,顾名思义,包含“化”和“归”。“化”即“转化”,“归”即“归结”。指将目标问题通过转化,转化为较易解决的问题或者已经解决的问题,从而实现目标问题的求解。匈牙利数学家路莎·彼得在她的著作《无穷的玩艺》中以“炉子烧水”问题,形象生动地比拟了“化归方法”。
  化归的表现形式有很多:化困难为容易、化繁杂为简单、化陌生为熟悉、化抽象为具体、化高维为低维、化实际问题为数学问题等。涉及到具体内容,有加法和减法的互化、乘法与除法的互化、乘方与开方的互化、二次函数与一次函数的互化等等。
  化归思想的地位是不容忽视、无比重要的,从以下三点就能显现。一是化归思想贯穿始终。事实上,广义来说,所有初高中数学应用题都体现了化归思想方法。因为他们都是将实际问题进行数学抽象,建立数学模型求解,最后再联系实际,原问题得到解决;二是它统领着众多的数学思想方法。数学思想方法并不是完全相互独立的,在体现转化思想的同时,也可能体现的其他的思想方法。三是它易于让学生理解和掌握,这一点从化归的表现形式就可以看出。
  二、 化归思想方法在初中数学教材中的具体体现
  纵观初中6本数学教材,我们可以发现所学内容无外乎以下几个部分:数与式、方程(组)与不等式(组)、变量与函数、图形的认识、圆、空间与图形、概率与统计。
  1. 数与式
  数与式部分主要包括4部分内容:实数、代数式、整式、分式。其中,在数的部分,化归思想明显体现在以下几个地方:①引入数轴,将数的运算转化为数轴上点的运算,将点的运算转化为数的运算;②引入绝对值的概念,将有理数的运算转化为平方数的运算;③引入相反数的概念,在小学加法的基础上,化归出减法法则,使加减法运算得到统一;④引入倒数的概念,在乘法法则的基础上化归出除法法则,使乘除法运算得到统一。
  在式的部分,7年级上册第3章《代数式》的第1节便是《字母表示数》,用字母表示数便产生了第2节的《代数式》。而代数式根据其所含字母的位置不同分为不同的类型。其中,根号内含字母的叫做无理式,根号内不含字母的叫做有理式。对有理式而言,分母中不含字母的叫做整式,分母中含字母的叫做分式。一般来说,我们将无理式通过化为最简根式转化为有理式,将分式通过通分、约分转化为整式,将整式利用同类项的概念转化为有理数运算。
  2. 方程(组)与不等式(组)
  两个代数式,用等号连接得到方程,用不等号连接得到不等式。由于不等式有不同的类型,相应地,方程、不等式也被分为不同的类型。所以,我们方程往往可以分成:无理方程、整式方程、分式方程。无论是方程还是不等式,都可以根据移项法则、性质将其转化为式的运算。
  3. 图形的认识
  图形的认识主要包括角、线(相交线、平行线)、三角形(等腰三角形、直角三角形)、四边形(平行四边形、梯形)。其中,三角形是在八年级上册所学,平行四边形是在八年级下册所学。通过研究教材我们可以发现:平行四边形的性质(对边平行、对边相等、对角相等、对角线互相平分)都可以通过三角形全等来证明。也就是说,涉及平行四边形问题,我们可以考虑将其转化为三角形问题来解决。
  另外,我们在解决梯形有关的问题时,往往采用以下几种常用方法:平移一腰、作底边的垂线、延长两腰交于一点,我们会发现,这些方法依然是将梯形问题转化为三角形问题来解决的。
  三、 有关化归思想方法的教学策略
  1. 明确学习化归思想方法的意义,引入渗透化归思想方法的数学史
  数学是一门训练人思维的学科。很多时候,思想方法往往比知识本身更重要。因为知识可能不久便忘,而思想方法的熏陶往往是长久性的。作为教师,我们要让学生明确学习化归思想方法的意义,因为它不仅在当前学科中有用,而且学生以后走入工作岗位,在处理一些比较复杂的“大问题”的时候,化归思想也起着指引性的作用。
  而引入数学史,一方面可以引起学生的兴趣,感受数学家的魅力。另一方面,让学生更深刻领悟化归思想方法。正如之前提到的引入“数轴”,教师可以补充相关的数学史:“数轴”的产生是偶然的么?为什么要引入“数轴”?引入“数轴”的意义或影响?我想,这样的补充会让学生更好地感受“数轴”引入的必要性,更好地感受“数”与“点”的一一对应、相互转换。
  2. 通过具体的案例,分析揭露化归的过程
  我们光教学生化归有哪些表现形式是远远不够的,那样太过抽象,我们还要通过具体的例子,深刻感受化归的过程。例如,在证明圆周角定理时,分为三种情况:①圆心在圆周角内;②圆心在圆周角上;③圆心在圆周角外。而第2种情况和第3种情况都可以转化为第1种情况来解决。
  3. 反思数学问题本质,指导学生梳理化归过程
  反思是学习数学一种重要的习惯、方法。数学问题永远是纷繁复杂、难以穷尽的,这也是很多人认为数学难、怕数学的原因。那数学学习有没有什么诀窍或者方法呢?当然有!就是即时反思、归类总结、深刻领悟。例如,在学习解一元二次方程后,可以引导学生思考:解一元二次方程常用的方法有哪些?它们的本质上是一样的么?你有什么启发与思考么?
  化归思想在中学数学中占有举足轻重的地位。作为教师,我们要充分利用数学教科书,挖掘其中蕴含的数学思想,不断提升学生的思维能力。当然,在化归思想方法的教学中,我们也需要注意化归思想方法与其他思想方法的结合,从而让数学的精神、思想、方法也会深深地铭刻在脑海里,活跃在行动中。
  参考文献:
  [1]史久一,朱梧槚.化歸与归纳·类比·联想[M].南京:江苏教育出版社,1998.
  [2]吴艳丽.初中数学化归思想方法的教学策略研究[D].天津:天津师范大学,2009.
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