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【摘要】转化思想是当问题难以解决的时候,可采用的一种解题思路.本文通过具体实例介绍如何应用补形思想合理转化不规则图形,如何应用换元思想有效解决方程问题,如何应用简化思想处理复杂分式题干,如何应用数形结合思想分析难题,如何应用问题变更思想灵活变换解题思路,论述了转化思想在初中数学解题教学中的应用,为学生提供一条化繁为简、巧妙解题的新路径.
【关键词】转化;数学;解题;化繁为简;应用
转化思想就是指从不同的角度思考,另辟蹊径地将新知识与旧知识联系到一起.在初中数学学习中,转化思想是学生解决数学习题的有效途径.学生灵活应用转化思想,解决某些难以入手的证明题、计算题,能提高学习信心.
一、应用补形思想,合理转化不规则图形
利用转化思想解决的数学题型中,几何题无疑是典型题型.一些几何例题的图形不规则,学生无法用学到的理论知识解析题目,这就需要教师引导学生对图形进行适当补形,将不规则的几何图形转化成熟悉的规则图形.数学教师可以利用多媒体课件引入不规则图形习题,展示补形的解题策略,从而展示补形转化的优势.
以苏科版八年级下册第9章“中心对称图形——平行四边形”中第4节“矩形、菱形、正方形”的习题教学为例,教师可以讲解以下习题:有三个正方形,边长分别为9、6、x,并且按照图一所示的方式排列在一起,如果有一条直线将A、B两点连在一起,所分成的两个部分面积相等,试求x的数值.学生看到这道题时往往会感到无从下手,因为这条直线分成的两个图形形状不规则,无法用已知的几何知识点解决.此时,数学教师可以引导学生进行联想:“看到直线AB将图形的面积对分,可以与哪个几何知识点联系到一起?”学生通过思考,很容易发现这与“矩形的对角线平分矩形的面积”类似.学生可以将图形补成矩形ADBC(如图1),根据矩形对角线的特点,得知△ACB的面积必然与△ADB的面积相等.根据题干,两个不规则图形的面积是相等的,那么从两个三角形中减去不规则图形,就能得出小矩形1与小矩形2的面积相等.学生可以列出方程(9-x)x=(9-6)×6,经过整理得到x2-9x 18=0,最后得出x 1=3、x 2=6.通过本题的讲解分析,学生对转化思想中的补形转化有所感悟,再遇到这类习题时,就能结合题干内容进行知识联想,合理、有效地应用自己掌握的数学理论知识.
二、应用换元思想,有效解决方程问题
方程是学生数学学习的重点,有时涉及多个变量.因此,学生要应用换元思想,将多个变量转化成一个变量,这样就能根据已学的知识点进行分析,化繁为简.要应用换元转化思想,学生就要具备敏锐的观察力,发现换元的切入点.在解析方程时,忌过于直来直往,要懂得变通.
以苏科版初中数学九年级下册第5章“二次函数”的教学为例,教师讲解以下这道习题:如果存在方程x2-2xy-3y2=0,试求xy的数值.这道题属于二元二次方程,许多学生在解题时会产生疑惑,认为超出初中数学的学习范围.但如果经过细致分析,就可以看出这道题并非让学生求出x和y的具体数值,而是求x和y的比值.这就说明可以将这个比值看成一个整体,将原方程进行适当换元转化,转化成学生熟悉的方程形式.
根据题干信息进行分析,如果xy这个数值可求,那么就证明y≠0.在此基础上,假设m=xy,原方程左右两边可以同时除以y2,经过转化后,就变成(xy)2-2xy-3=0,将m代入,原方程就变成m2-2m-3=0,求解方程,可以得出m 1=3、m 2=-1,因此本题所求xy的值为3或-1.学生在面对这类习题时,要明白出题人不会无缘无故地出超纲题,凡涉及多元、多次的题目,所求的数值又以比值、平方或代数式的方式为主,可以尝试应用换元转化思想,将多元多次题目形式转化成一元一次或一元二次题目,再解答问题.
三、应用简化思想,处理复杂分式题干
越复杂的习题内容,越需要进行简化,化繁为简是学习数学的重要方法之一.在分式方程的学习中,这一转化思想应用广泛.前文所讲的换元转化在本质上属于化繁为简的数学方法.在实际应用时,学生要具有良好的观察能力,迅速找到换元的切入点.但简化思想在分式方程中应用广泛,考验学生的基础能力,如约分、通分是转化思想中化繁为简的常用方式.
以苏科版初中数学八年级下册第10章“分式”一章的教学为例,教师给出以下例题:(1)当x=( )时,分式3x 9x 4有意义;(2)当x=( )时,3x 9x 4无意义;(3)当x=( )时,3x 9x 4的值为零.这道题考查的是学生对分式基础概念的理解,要想使这个分式有意义,就要保证分母不为零.相反,若分式无意义,则分母必然为零.若要使分式数值为零,则要同时保证分子为零、分母不为零.因此,经过解答可以得知,(1)题答案为x≠-4,(2)题答案为x=-4,(3)题答案为x=-3.如果解题过程严谨,那么(3)题要有验证过程,将x=-3代入分母中,得出答案不为零,满足题干要求.
再如以下例题:计算(x-y)x2y xy2÷x2-y2xy。应先将分式转化成乘法的形式,再将原式进行适当转化,变为(x-y)xy(x 1)2×xy(x y)(x-y);最后约分,得出答案為x-y(x 1)(x y).
四、应用数形结合思想,通过图像分析难题
在初中数学方程题中,方程的解就是其函数图像与x轴的交点坐标.数学教师在解题时应当结合题干内容,理解题意,引导学生将解题思路与函数图像结合到一起,利用方程与函数图像之间的联系解题.如果要准确计算一些方程题的结果,那么计算步骤将十分复杂.这类方程题往往不属于计算题,如选择题.面对这类习题时,学生要换一个角度思考,从数形结合的角度寻求突破口.
以苏科版初中数学八年级下册第11章“反比例函数”的教学为例,教师可以引入以下例题:如果存在某实数n,满足方程n2 2 4n=0,下列哪个选项对n的估值正确?A.1
【关键词】转化;数学;解题;化繁为简;应用
转化思想就是指从不同的角度思考,另辟蹊径地将新知识与旧知识联系到一起.在初中数学学习中,转化思想是学生解决数学习题的有效途径.学生灵活应用转化思想,解决某些难以入手的证明题、计算题,能提高学习信心.
一、应用补形思想,合理转化不规则图形
利用转化思想解决的数学题型中,几何题无疑是典型题型.一些几何例题的图形不规则,学生无法用学到的理论知识解析题目,这就需要教师引导学生对图形进行适当补形,将不规则的几何图形转化成熟悉的规则图形.数学教师可以利用多媒体课件引入不规则图形习题,展示补形的解题策略,从而展示补形转化的优势.
以苏科版八年级下册第9章“中心对称图形——平行四边形”中第4节“矩形、菱形、正方形”的习题教学为例,教师可以讲解以下习题:有三个正方形,边长分别为9、6、x,并且按照图一所示的方式排列在一起,如果有一条直线将A、B两点连在一起,所分成的两个部分面积相等,试求x的数值.学生看到这道题时往往会感到无从下手,因为这条直线分成的两个图形形状不规则,无法用已知的几何知识点解决.此时,数学教师可以引导学生进行联想:“看到直线AB将图形的面积对分,可以与哪个几何知识点联系到一起?”学生通过思考,很容易发现这与“矩形的对角线平分矩形的面积”类似.学生可以将图形补成矩形ADBC(如图1),根据矩形对角线的特点,得知△ACB的面积必然与△ADB的面积相等.根据题干,两个不规则图形的面积是相等的,那么从两个三角形中减去不规则图形,就能得出小矩形1与小矩形2的面积相等.学生可以列出方程(9-x)x=(9-6)×6,经过整理得到x2-9x 18=0,最后得出x 1=3、x 2=6.通过本题的讲解分析,学生对转化思想中的补形转化有所感悟,再遇到这类习题时,就能结合题干内容进行知识联想,合理、有效地应用自己掌握的数学理论知识.
二、应用换元思想,有效解决方程问题
方程是学生数学学习的重点,有时涉及多个变量.因此,学生要应用换元思想,将多个变量转化成一个变量,这样就能根据已学的知识点进行分析,化繁为简.要应用换元转化思想,学生就要具备敏锐的观察力,发现换元的切入点.在解析方程时,忌过于直来直往,要懂得变通.
以苏科版初中数学九年级下册第5章“二次函数”的教学为例,教师讲解以下这道习题:如果存在方程x2-2xy-3y2=0,试求xy的数值.这道题属于二元二次方程,许多学生在解题时会产生疑惑,认为超出初中数学的学习范围.但如果经过细致分析,就可以看出这道题并非让学生求出x和y的具体数值,而是求x和y的比值.这就说明可以将这个比值看成一个整体,将原方程进行适当换元转化,转化成学生熟悉的方程形式.
根据题干信息进行分析,如果xy这个数值可求,那么就证明y≠0.在此基础上,假设m=xy,原方程左右两边可以同时除以y2,经过转化后,就变成(xy)2-2xy-3=0,将m代入,原方程就变成m2-2m-3=0,求解方程,可以得出m 1=3、m 2=-1,因此本题所求xy的值为3或-1.学生在面对这类习题时,要明白出题人不会无缘无故地出超纲题,凡涉及多元、多次的题目,所求的数值又以比值、平方或代数式的方式为主,可以尝试应用换元转化思想,将多元多次题目形式转化成一元一次或一元二次题目,再解答问题.
三、应用简化思想,处理复杂分式题干
越复杂的习题内容,越需要进行简化,化繁为简是学习数学的重要方法之一.在分式方程的学习中,这一转化思想应用广泛.前文所讲的换元转化在本质上属于化繁为简的数学方法.在实际应用时,学生要具有良好的观察能力,迅速找到换元的切入点.但简化思想在分式方程中应用广泛,考验学生的基础能力,如约分、通分是转化思想中化繁为简的常用方式.
以苏科版初中数学八年级下册第10章“分式”一章的教学为例,教师给出以下例题:(1)当x=( )时,分式3x 9x 4有意义;(2)当x=( )时,3x 9x 4无意义;(3)当x=( )时,3x 9x 4的值为零.这道题考查的是学生对分式基础概念的理解,要想使这个分式有意义,就要保证分母不为零.相反,若分式无意义,则分母必然为零.若要使分式数值为零,则要同时保证分子为零、分母不为零.因此,经过解答可以得知,(1)题答案为x≠-4,(2)题答案为x=-4,(3)题答案为x=-3.如果解题过程严谨,那么(3)题要有验证过程,将x=-3代入分母中,得出答案不为零,满足题干要求.
再如以下例题:计算(x-y)x2y xy2÷x2-y2xy。应先将分式转化成乘法的形式,再将原式进行适当转化,变为(x-y)xy(x 1)2×xy(x y)(x-y);最后约分,得出答案為x-y(x 1)(x y).
四、应用数形结合思想,通过图像分析难题
在初中数学方程题中,方程的解就是其函数图像与x轴的交点坐标.数学教师在解题时应当结合题干内容,理解题意,引导学生将解题思路与函数图像结合到一起,利用方程与函数图像之间的联系解题.如果要准确计算一些方程题的结果,那么计算步骤将十分复杂.这类方程题往往不属于计算题,如选择题.面对这类习题时,学生要换一个角度思考,从数形结合的角度寻求突破口.
以苏科版初中数学八年级下册第11章“反比例函数”的教学为例,教师可以引入以下例题:如果存在某实数n,满足方程n2 2 4n=0,下列哪个选项对n的估值正确?A.1