浅议数学分类思想在教学中的渗透

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  数学分类思想,就是根据数学对象本质属性的相同点与不同点,将其分成几个不同种类的一种数学思想。它既是一种重要的数学思想,又是一种重要的数学方法。
  所谓数学分类,就是将数学对象分成几类,分别进行讨论来解决问题的一种数学方法。需要运用分类思想解决的数学问题,就其引起分类的原因,可归结为:①涉及的数学概念是分类定义的;②运用的数学定理、公式或运算性质、法则是分类给出的;③求解的数学问题的结论有多种情况或多种可能;④数学问题中含有参变量,这些参变量的取值会导致不同结果的。应用分类讨论,往往能使复杂的问题简单化。
  笔者在多年的教学中不断探索,认为可以从以下几个方面,让学生在数学学习过程中形成对分类思想的主动掌握与应用。
  
  一、渗透分类思想,养成分类的意识
  
  每个学生在日常生活中都具有一定的分类知识,如人群的分类、文具的分类等,我们利用学生的这一认识基础,把生活中的分类迁移到数学中来,在教学中进行数学分类思想的渗透,为挖掘教材提供的机会,把握渗透的契机。如数的分类,绝对值的意义,不等式的性质等,都是渗透分类思想的很好机会。
  认识数a可表示任意数后,让学生对数a 进行分类,得出正数、零、负数三类。又如,两个有理数的比较大小,可分为:正数和正数、正数和零、正数和负数、负数和零、负数和负数几类情况来比较,而负数和负数的大小比较是新的知识点,这就突出了学习的重点。
  结合“有理数”这一章的教学,反复渗透,强化数学分类思想,使学生逐步形成数学学习中分类的意识。并能在分类讨论的时候注意一些基本原则,如分类的对象是确定的,标准是统一的,如若不然,对象混杂,标准不一,就会出现遗漏、重复等错误。
  
  二、学习分类方法,增强思维的缜密性
  
  在教学中渗透分类思想时,应让学生了解,所谓分类就是选取适当的标准,根据对象的属性,不重复、不遗漏地划分为若干类,而后对每一子类的问题加以探索解答。掌握合理正确的分类方法,就成为解决问题的关键所在,往往能起到事半功倍的作用。
  分类的方法常有以下几种。
  1、根据数学的概念进行分类。有些数学概念是分类给出的,解答此类题,一般按概念的分类形式进行分类。
  例1,化简:|a-1|
  这是按绝对值的意义进行分类。
  2、根据数学的法则、性质或特殊规定进行分类。学习一元二次方程的根的判别式时,对于配方变形后的方程用两边开平方求解,需要分类研究大于0,等于0,小于0这三种情况对应方程解的情况。而符号决定能否开平方,是分类的依据。从而得到一元二次方程的根的三种情况。
  3、根据图形的特征或相互间的关系进行分类。如三角形按角分类,有锐角三角形、直角三角形、钝角三角形,直线和圆根据直线与圆的交点个数可分为:直线与圆相离、直线与圆相切、直线与圆相交。
   在证明圆周角定理时。由于圆心的位置有在角的边上、角的内部、角的外部三种不同的情况,因此分三种不同情况分别讨论证明。先证明圆心在圆周角的一条边上,这种是最容易解决的情况,然后通过作过圆周角顶点的直径,利用先证明(圆心在圆周角的一条边上)这种情况来分别解决圆心在圆周角的内部、圆心在圆周角的外部这两种情况。这是一种从定理的证明过程中反映出来的分类讨论的思想和方法。它是根据几何图形点和线出现不同位置的情况逐一解决的方法。教材中在证明弦切角定理:弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角。也是如此分圆心在弦切角的一条边上,弦切角的内部、弦切角的外部三种不同情况解决的。
  
  三、引导分类讨论,提高合理解题的能力
  
  一般来讲,利用分类讨论思想和方法解决的问题有两大类:其一是代数式或函数或方程中,根据字母不同的取值情况,分别在不同的取值范围内讨论解决问题。其二是根据几何图形的点和线出现不同位置的情况,逐一讨论解决问题。
  例2、已知函救y=(m-1)x2+(m-2)x-1(m是实数)。如果函数的图象和x轴只有一个交点,求m的值。
  分析:这里从函数分类的角度讨论,分 m-1=0 和 m-1≠0 两种情况来研究解决问题。
  例3、已知△ABC是边长为2的等边三角形,△ACD是含30°角的直角三角形。△ABC和△ACD拼成一个凸四边形ABCD。(1)画出四边形ABCD;(2)求四边形ABCD的面积。
  分析:含30°角的直角三角形ACD中,我们可以把AC作为斜边,AC作为直角边二类情况来研究。
  由以上的几个例子,我们可以看出分类讨论往往能使一些错综复杂的问题变得更为简单,解题思路更加清晰,步骤非常的明了。另一方面在讨论当中,可以激发学生学习数学的兴趣和主动性。
  利用现有教材,教学中着意渗透并力求帮助学生逐渐掌握分类的思想方法,结合其它数学思想方法的学习,启发学生积极思维,相信会使学生在认识层次上得到极大的提高,收到事半功倍的教学效果。
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