分类思想在数学教学中的树立和运用

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  【摘要】本文根据课堂教学实践和感悟,从数学思想的一个侧面--分类讨论思想,探讨了在数学教学中如何树立和运用这一思想,浅析了以渗透、点明、熟练、深化这些措施培养和发展学生的思维能力,初步理解和运用唯物论中量变到质变这一基本原理。
  【关键词】渗透;点明 熟练;深化
  
  逻辑划分在数学中表现为分类思想。分类思想在数学中占有相当重要的位置,它对培养和发展学生思维的条理性、缜密性,提高分析问题和解决问题的能力颇具意义。可是,分类思想的树立和自觉熟练运用决非一日之功,靠几道即使是非常典型、非常精彩的题目的讲解也是难以奏效的,必须在整个数学过程中进行通盘考虑,既要搞好宏观上的总体设计,又要在每一教学阶段中作出科学安排。为此,本文对该问题分四个层次谈一些粗浅的看法。
  一、渗透
  每个学生在平常都具有一定的关于分类问题的生活体验,我们应该充分利用学生的这一认识基础,在数学教学中进行分类思想的渗透。其实,在初中阶段,就有相当丰富的蕴含分类思想的教学内容。在教学这些内容时,若能有意识恰如其分地讲解一些有关分类的知识,不仅能增强这部分内容的教学效果,而且又为以后进一步树立和运用分类思想打好基础。如研究函数y=|x+1|+|x-2|,就要将R分成(-∞,-1)、[-1,2)、[2,+∞)这三个区间进行讨论,研究方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解,就要对△=b2-4ac的值三种情况讨论,凡提到分类问题时,都要不失时机地进行一些纵横联想和回顾,使学生初步明确每进行一种意义下的分类,都应该有明确的标准;同一种事物按不同的标准则有不同的分类;应该是无重复和无遗漏的。使学生在获得大量感性认识的基础上,对分类的实质在脑中逐步产生"悟化"。
  二、點明
  随着学生年龄和知识的增长、阅历的丰富、思维的成熟,特别在学习了集合的知识以后,就可以给出分类的定义:
  在某一问题中,设符合一定条件的所有元素组成集合A,按元素的某一性质将A无遗漏且无重复地分成若干真子集A1、A2、A3、……,An,满足:
  (1)A1UA2UA3U……UAn=A
  (2)Ai ∩Aj=φ(i≠j,i1j N,1≤i,j≤n)则称A1,A2……An是A的一个分类。
  这里,就有必要将提前 渗透过的问题,以分类思想这个高度去重新认识,同时,向学生介绍一些常见的分类形式。
  三、熟练
  当学生初步树立了分类思想以后,教师在基础知识的讲授和解题指导中,应尽量体现分类思想的运用,使学生达到自觉、自如和熟练的程度。
  指数函数对数函数单调性的研究,就是要对集合{a1a>0,且a≠1}进行分类。学生对此若有深刻印象。那么只要遇见ax或logax(a>0,a≠1),脑中便立即闪现出01两个区域。在解决题目:"已知f(x)=loga(3x-2),当x为何值时,f(x)≤0?"时,也就能考虑a>1和0  四、深化
  对分类思想的理解和运用,必须有一个进一步深化的过程,下面从三方面加以说明
  1、设置阶梯,由浅入深、循序渐进
  2、具体情况具体分析和处理
  分类思想虽然应用广泛,但并不是万能的,有时貌似要分,实则不需分。有时先分开讨论,后来又合起来下结论。这一切都要从具体问题的实际出发,只有在认识上达到一定的层次,才可说对分类思想的理解准确、全面和深刻。
  例如,在数列{an}中,前n项和Sn=3n2-2n,求通项an.
  当n≥2时,an=Sn-Sn-1=6n-5
  当n=1时,a1=S1=3×12-2×1=6×1-5
  从n≥2得到的结论也适用于n=1的情况,于是,有an=6n-5
  教材中类似的例子很多,我们应充分挖掘,利用这种"先分后合"的思想方法发展,完善学生的思维。
  又如,求抛物线y=ax2(a≠0)的焦点和准线,刚一见题,学生准备分a>0和a<0两种情况讨论,可是,稍加思考,就发现根本无需讨论,直接可得结论:焦点是(0,),准线是y=- ,反映出观察和思维的敏锐和深遂。
  3、树立分类思想,有助于对唯物辩证法中量变到质变这一基本原理的理解和运用,方程解的讨论,曲线位置关系等的研究,无不体现出量变到质变这一原理的正确性,如探讨直线y=kx-2与圆x2+y2=1的位置关系,显然,这里k的取值范围,决定出直线y=kx-2与圆x2+y2=1是相交,相切或相离。在此辩证法与数学学习得到了有机结合。
  
  
  【参考文献】
  [1]王林全:数学教育论文和写作要领,中学数学教学参考。2003.4
  [2]李彩芬:精心设计数学思想实验,中学数学教学参考。2003.5
  [3]李元中、高安民编:逻辑与中学数学,陕西科学技术出版社。
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