如何有效地沟通数学知识的内在联系

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  【摘 要】把数学知识上下沟通,左右逢源,把平时所学的零碎的知识片段,编织成网,使其系统化、整体化,是初中生学好数学必须具备的能力,这种能力,不是自然形成的而是通过教学引导逐步训练而成,边学边总结,将知识逐步系统化、整体化这种习惯一旦养成,学生会在数学领域便会获得较大的效益。
  【关键词】初中生;数学知识;内在联系
  一元二次方程的根的判别式知识在初中数学中占有一定比例,就如何使学生熟练的掌握,巧妙的运用,谈谈自己以下几点的教学体会:
  一、复习回忆时 加强新旧知识的内在联系
  引入新课的课题之前,利用一点时间对前一段知识进行复习,新课开始请学生回忆思考:用求根公式法解一元二次方程的步骤是什么?为何在代入求根公式之前要先计算一下b2-4ac的值?在把系数代入求根公式前,必须写出哪两步?为什么要先写这两步?
  例 用求根公式法解方程:2x2+10x-7=0。
  解:因为a=2,b=10,c=-7,
  b2-4ac=102-4×2×(-7)=156>0……
  在解此方程,为什么在把系数代入求根公式前,要先写出a=2,b=10,c=-7和b2-4ac=102-4×2×(-7)=156>0两步?是因为方程的根是由各项系数确定的,所以必须先确认一下a,b,c的取值,对于初学者来说尤其是写清楚系数的+与-,这一步写误,影响题目的解答过程与结果,这就是先确认a,b,c的取值的原因; 又因为一元二次方程不一定有实数解,而有无实数解是由根的判别式决定的,所以必须先了解一下代数式b2-4ac的值,如果b2-4ac的值是负的,则方程无实数解,也就没有必要继续解下去了,这就是将一元二次方程各项系数代人根的判别式计算的原因。
  这两步虽然简单,决定解答的正误,是今后深入学习的基础,充分显示了知识之间的内在联系,所以在学习新知识之前必须带领学生走好这两步。
  二、题目分析时 理解概念之间的内在联系
  一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)中的b2-4ac叫做根的判别式,通常用记号Δ表示,即Δ=b2-4ac。顾名思义,此式能判断一元二次方程是否有实数根存在,有什么样的实数根存在,请看下列定理:如果ax2+bx+c=0是一元二次方程,则:
  定理1,Δ>0方程有两个不等实数根;定理2,Δ=0方程有两个相等实数根;定理3,Δ<0方程没有实数根;定理4,方程有两个不等实数根Δ>0;定理5,方程有两个相等实数根Δ=0;定理6,方程没有实数根Δ<0。
  比较看出:概念之间的明显联系是:定理1,2,3与定理4,5,6是互逆关系。定理1,2,3的作用是用已知方程的系数,来判断根的情况。定理4,5,6的作用是已知方程根的情况,来确定系数之间的关系,进而求出系数中某些字母的值。理清关系后再通过题目训练加以强化:
  例1:不解方程,判别方程5(x2+1)-7x=0根的情况。
  分析步骤:
  原方程变形为:5x2-7x+5=0——系数代入得:Δ=(-7)2-4×5×5=49-100<0,——结论:原方程没有实数根。
  例2:已知一元二次方程ax2-3x-1=0关于x有实数根,试求a的取值范围。
  师生探讨:首先要看清ax2-3x-1=0是一元二次方程,所以有a≠0这一隐含条件,又一元二次方程ax2-3x-1=0有实数根,∴△=b2-4ac=9+4a≥0,解不等式得:a≥-。即a的取值范围是a≥-。
  此题如果不确定该方程为二次方程,就要分两种情况来讨论,学生在讨论时不能忘记a=0的情况,所有讨论题要把所有问题考虑周到。知识之间是有区别和联系的,通过比较我们就能弄清问题,加深印象,以至达到灵活运用的程度。
  三、综合训练时 强化新学知识的内在联系
  知识是在不断更新的,运用知识解答问题更是千变万化,教师要引导学生在浩如烟海的问题中,如何以不变应千变。用根的判别式是用来判断一元二次方程的根的情况,无非那么几种情况,对准具体题目运用相应的概念去解决,只不过在选择时,要把问题考虑全面,不要出现遗漏,要始终不能忘记知识之间是有联系的这一通则。
  例3:已知一元二次方程x2-4x+k=0有两个不相等的实数根。
  (1)求k的取值范围;(2)如果k是符合条件的最大整数,且一元二次方程x2-4x+k=0和x2+mx-1=0有一个相同的根,求此时m的值;(3)是否存在k的值使方程x2-4x+k=0的两根x1、x2满足+=6?若存在,求出k的值;不存在,说明理由。
  师生探讨:(1)根据方程有两个不相等的实数根可得出△>0,求出k的取值范围即可;(2)由(1)中k的取值范围得出k的最大整数解,代入一元二次方程x2-4x+k=0中求出x的值,再根据两方程有一个相同的根即可求出m的值;(3)根据根与系数的关系得出x1?x2及x1+x2的值,代入所求代数式得出k的值,再看k的值是否满足(1)中k的取值范围就可以了。
  综合题一般都是有两到三道小题目组合而成的,但每一道小题之间联系十分紧密,往往上一小题的结果,就是下一小题的的条件,而且小题与小题之间是逐步引深的。
  有效的沟通数学知识之间的内在联系,是初中数学教学的重要任务,我们每个初中数学教师在平时的教学中,不能孤立的讲解知识,训练题目,而要认真的剖析每个问题需要哪些相关的知识来解答,知识点之间,各个章节之间区别与联系在哪里,通过不断地探索,使学生掌握的数学知识不断的完整化、系统化。
  (作者单位:江苏省邳州市岱山中学)
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