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抓住本质灵活运用

抓住本质灵活运用

——浅谈对启发式的理解

武穴市中官中学陈连志

科教兴国,教育改革,是当今世界经济和科技发展的必然趋势。

教育的根本任务是培养高素质的劳动者和创新人才,为此,启发式的教学方式就显得尤为重要。

但通过长期的实践研究表明,教师在运用启发式的教学方式进行教学时,还有不少的问题,启发式的本质是什么?

它的宗旨是什么?

我们教师还不能很好的把握,灵活运用,研其原因,还是思想观念没有改变。

一、启发式教学不是一种新教法,而是一种古老而又有生命力的科学方法

教育改革,重点是教学方法的改革,随着改革的逐步深入,各种教法如雨后春笋,但启发式的教学方法,早在人类社会初期,就处于一种无意思的状态,随着社会的进步,这种教学方法逐步得到完善和形成体系。

如我国古代杰出的布衣数学大师刘微主张:

“告往而不知,举一隅而三隅反”的启发式数学,他还生动告诫后来者,要抓住关键,提纲挚领,他曾说:

“庖丁解片、游刃理间,故能力久,其刃如新,夫数,犹刃也,易简用之,则动中庖丁之理。

”运用启发式思想进行创造性思维和发明创造,使他萌发了二进制思想。

正因为如此,启发式数学思想久经不衰,而且越来越显示出其优势性,今天我们再提启发式,一者它较其它方法更切合现代教育的需要,二者为了对它进一步地完善。

二、启发式教学是一种科学的教学方法,而不是一种形式。

有些教师认为:

启发式数学方法,只能在公开课中运用,是花架子,或是在每节课的开头运用,起着引入新授的作用。

如真是这样,那就是大材小用,没有真正的理解启发式的本质是启发学生思维,培养学生学习积极性,提高教学效率,要真正掌握启发式,我认为应抓住“四性”。

1、启发应具有可行性。

启发的目的是调动学生的学习积极性,培养他们的思维习惯和思维方式,有些教师误认为启发式是形式,从而故弄悬殊地进行启发。

如我处有位教师在讲授“等式和它的性质”时是这样进行启发的师猜数

=学生报数,即由学生报数,老师根据条件马上回答出所应填的数,我想其意图有二,一激活课堂气氛,二引入新课,但其效果甚微,所其原因,第一,问题较复杂,教师猜数时有困难,其次不切实,有点故弄悬殊的意识,最后使学生启而不发,课堂气氛反而消沉,以致画蛇添足。

2、启发应具有目的性。

教师在运用启发时,应注意自己的目的是什么?

如上位教师在用天平演示等式性质时,先左盘放一砝码,再右盘放一砝码,再左、再右地进行,但我想你的目的是演示性质一,以便让学生直观形象地掌握这一性质,你就应该抓住“三同”,也就是说,你必须首先双手同时在两盘中加上同样的砝码,或拿出同样的砝码,演示“相等”,而后一边加或两边加减的砝码不一样,演示“不相等”,这样一来就非常清楚地把问题摆在学生的面前,启发学生对等式性质的正确理解。

3、启发式数学具有连续性、持久性。

启发式教学方法,是一种科学的教学方法。

因此,我们应自始至终地把启发式贯穿到每节课每个学段,而不应只有公开课或开头运用。

在我处举行的启发式公开课时,有位教师讲的内容是“线段的垂直平分线”讲完性质后,他把书后的练习改编为这样一题:

如图,有两个养鱼专业户有鱼池分别在A、B处,其旁有一水渠,现决定开一闸口注水到水池,修在何处较合理,两专业户争论不休,现请你帮助解决。

这样一来把一个枯燥地题目,改编为现实生活中的问题,切合实际,形象生动,激发了学生的学习兴趣,同时培养了学生解决问题的能力,课堂效果相当好。

4、启发式具有思想性。

教学的目的不是单纯的“传导授业解惑”,而应是教会学生解决问题的方法,培养学生正确、科学的思维习惯。

因此启发式应具有思想性,有些教师认为启发式就是象上面的例子,选一些新颖的“插曲”,激活学生的学习兴趣,但殊不知启发的另一重要目的是培养学生的能力,因此教师在调动学生积极性的同时,还应传授学生数学思想和教学方法,如有位教师在讲一元一次方程的解法(移项)一节时,是这样进行的。

首先请两个学生上台用等式性质完成以下两题:

x+7=2①x-7=2①

x+7-7=2-7②x-7+7=2+7②

x=2-7③x=2+7③

x=-5④x=9④

做完后,她请学生观察以上解题步骤,有什么特点,并回答,第一个问题:

②中第一题为什么两边要-7其目的是什么?

第二题呢?

第二个问题③步与①有什么变化,项数、位置、各项的符号,经过这两个问题的启发,使学生明白了移项的来龙去脉,认识到移项的本质。

之后她又请学生自己出题加以验证。

这样既可把知识进一步巩固,又可教会学生解决问题的方法,达到一举两得。

接着他又出了几道判断题哪:

x+7=2那么7-x=2让学生认识到移项是在等式的两边进行,使知识得到“升华”。

如此一环一环,结构紧奏,学生思维活跃。

由此我们还发现一个问题,那就是讲不等于不是启发,启发不等于不讲,讲不讲关键在于你所运用的手段是否能启发学生的思维。

三、启发式数学必须灵活机动,切不可照本宣科,千篇一律

启发式的目的是启发学生思维,因此我们在运用教材及方式上,应根据实际情况和学生的特点,灵活机动,如初一《实验数学》列方程解应用题的第一课时,有些教师完全按书本方法所讲,但我认为,列方程应用题其关键是找等量关系,我们为什么不从角度地去找等量关系呢?

如第一题除开264元作为等量关系之外,我们可不可以启发学生以40枚为等量关系呢?

后一例题也是如此,这样既可突出这节课的重点,还能培养学生的创造性思维和发散思维,有利于学生能力的提高。

四、启发式教学方法,不是一种独立的方法,而应与其它方法融为一体。

启发式教学方法有其独特的优越性,但我们不能把它同其它方法割裂开来,只有把各种方法是灵活机动的融合一起,根据具体需要,运用适宜的方法,才能达到事半功倍。

同时,启发式教学本身同其它方法也是密不可分的发如分层教学法、情景教学法等。

以上只是我通过实践对启发式教学的一点理解,我们还应该进一步加以探讨,领会启发式的精神实质,真正达到激活学生学习兴趣,培养学生能力的目的,以教学结构改革为突破口,多种方法和形式优化组合,灵活运作,强化质量意识,讲究效率,为培养高素质的劳动者和创新人才打下伏笑。

例析数学教学中逆向思维能力的培养

武穴市中官中学陈连志

所谓逆向思维是在研究问题的过程中,采用与习惯思维完全相反的思维.逆向思维是创造性思维的一个重要方面,是开拓型人才必备的思维品质。

当反复思考某个问题陷人困境时,逆向思维常能使人茅塞顿开、出奇制胜.在学习过程中学生由于一般习惯于正向思维,所以其逆向思维能力显得很薄弱,因此在重视正向思维的前提下,教师应有意识地、有目的地加强对学生逆向思维能力的培养,逐步让学生接受逆向思维的策略和方法,突破正向思维定势的束缚,养成逆向思维的习惯.本文就初中数学教学中如何培养学生的逆向思维能力的问题,谈谈自己的一些看法.

1利用定义的可逆性,培养学生的逆向思维能力

数学概念都是充要条件,均是可逆的.在数学解题中,“定义法”是一种比较常见的方法,但定义的逆用往往被人们忽视,重视定义的逆用,展开逆向思维可使问题化繁为简,化难为易.

例1已知a≠b,且a2-3a=0,2b-1=0,求代数式

的值。

分析:

此题若直接解方程式求a、b的值,再代入代数式求值,将会十分繁琐。

我们可以逆用方程解的定义,可知a,b是一元二次方程x2-3x-1=0的两个解,再根据违达定理,于是有下列解法。

解∵a≠b,由a2-3a-1=0,b2-3b-1=0,逆用方程解的定义,可知a,b是方程x2-3x-1=0的两个不相等的实数根,由韦达定理,得a+b=3,ab=-1,故

2利用公式的双向性,培养学生的逆向思维能力

逆用公式是培养学生逆向思维能力的重要途径之一.在习惯上,学生运用公式解题时,大都采用由左至右或化繁为简的顺序,但数学公式的本身是双向的,因此在掌握顺向思维解题的基础上,有必要加强对公式逆用的指导.对于一个公式的运用,若能通过变形或由右到左,由简到繁地灵活使用,不但可以真正掌握公式,还能形成解题技巧,提高解题能力,进而培养学生逆向思维的能力,锻炼了其思维的灵活性.

例2:

计算(2a+

)2-(

-4a)2

分析:

本题若直接运用完全平方公式展开再相加,运算量会比较大;若把式中的“2a-

”与“

-4a”分别看做平方差公式中的a和b,逆用平方差公式,则运算便简便多了。

解:

原式=[(2a+

)+(

-4a)]·[(2a+

)-(

-4a)]=(

b-2a)·6a

=4ab-12a2。

3利用互逆定理,培养学生的逆向思维能力

数学中有许多这样的重要定理,如勾股定理、一元二次方程根的判别式定理、韦达定理等的逆定理都成立,在中学数学解题的过程中,我们可以运用这些逆定理,提高分析问题和解决问题的能力.

例3:

已知实数x、y、z满足x=6-y,z2=xy-9,求证:

x=y。

分析:

对于本题,多数同学的习惯思维是解方程组,把x、y的值求出来,但是当有三个未知数却只有两个方程时,便陷入了困境,经过仔细观察后发现,把已经式子稍加变形后可得x与y的和,x与y的积,可以利用韦达定理的逆定理,其后又可以用一元二次方程根的判别式定理的逆定理来继续求解。

解:

由已知得x+y=6,xy=z2+9,根据韦达定理逆定理,x、y是一元二次方程t2-6t+z2+9=0的两根。

因为x,y为实数,利用根的判别式定理的逆定理,可得

△=(-6)2-4×(z2+9)=-4z2≥0

又∵-4z2≤0,∴z=0,从而△=0,故方程有两相等实数根,即x=y。

4、利用分析法,培养学生的逆向思维能力

分析法的实质是“执果索因”,即从结论出发,逐步追溯充分条件,一直追溯到题目所给的条件为止,因此分析过程是典型的逆向思维活动过程,在证明题中用得较多。

在数学中教师应充分利用分析法,对比较复杂的问题,还应从结论到题设、从题设到结论,经过多次正反两个方面的思考来寻找解题途径。

例4:

如图1,△ABC内接于圆,D为弧BC的中点,连AD交BC于E,求证:

(1)

(2)AB×AC=AE2+EB×EC。

分析

(1)要证比例式成立,只需证积式AE×DE=EB×EC成立,而这根据相交弦定理即可证得.

(2)要证等式的左边是两线段之积,而右边是一线段的平方与两线段的积的和.因为右边较复杂,所以先要进行转化,若能将右边化为两线段之积,则可变为我们较为熟悉的等积式的证明.由

(1)得AE×DE=EB×EC,故右边=AE+AE×DE=AE×(AE+DE)=AE×AD,于是转化为证明AB×AC=AE×AD,改写成比例式为

,即要证明△ABE~△ADC,故连结DC,由∠BAE=∠DAC,∠ABE=∠ADC,问题得证。

(证略)

5、利用“正难则反”的原则,培养学生的逆向思维能力

解题的一种基本思考方法是:

从正面人手进行思考,寻找解题的突破口.但这种方法并不适于解决所有问题,有时正面出击会出现思维障碍,导致困难重重,甚至无从下手,在这种情况下要善于引导学生调整思维方向,从问题或其中的某个方面的反面人手进行思考,采取“正难则反”的思维策略,使学生从困惑中解脱出来.

例5已知关于x的一元二次方程:

(1)x2-2mx+m2-m=0;

(2)x2-(4m+1)x+4m2+m=0

(3)(m2+1)x2-(2m+1)x+1=0

中至少有一个方程有实数根,试求m的取值范围.

分析:

如果从正面来解,会出现七种情况:

一个方程有实根时有三种情况,两个方程有实根时有三种情况,三个方程有实根时有一种情况,可谓麻烦至极.如果反过来进行思考,由于“至少有一个"的反面是“都没有”,问题的反面只有一种情况:

三个方程均无实根,则化繁为简,化难为易.

解:

求出三个方程同时无实根时m的取值范围,设三个方程都无实根,则有:

△1=4m2-4(m2-m)=4m<0,解得m<0;

△2=(4m+1)2-4(4m2+m)=4m+1<0

解得m<-

△3=(2m+1)2-4(m2+1)=4m-3<0,解得m<

故m<-

∵当m<-

时,三个方程无实根。

∴当m≥-

时,三个方程中至少有一个方程有实根。

6、利用反证法,培养学生的逆向思维能力

反证法从待证命题结论的反面人手,即:

假定结论的反面是正确的,然后结合已知条件,经过逻辑推理引出一个新的结论.而这个新结论或与题设相矛盾或与已学过的定理、公理相矛盾,从而得出原命题结论的反面不正确,所以原结论正确.反证法是逆向思维的一种体现.

例6求证:

凸多边形的内角中,锐角个数不超过3个.

证明:

假设凸多边形的内角中,锐角个数多于3个(否定结论),那么至少有4个内角是锐角.这时,这四个锐角的邻补角——即凸多边形的四个外角都是钝角,则这四个外角之和已经大于360°了,当然这个凸多边形所有外角之和更会大于360°,这与凸多边形外角之和等于360°这个定理相矛盾(推出矛盾),因此,关于凸多边形的锐角个数多于3个的假设不能成立(否定假设).所以凸多边形的内角中,锐角个数不超过3个.

7、利用整体意识。

培养学生逆向思维能力

有些问题,从局部考虑不易求解,从整体考虑则显得简捷易解.教师应引导学生在解题过程中,充分发挥整体功能,从整体意识去寻找解题的整体策略,这种非常规的解题方法,也是培养学生逆向思维的一种手段.

例7、有甲、乙、丙三种货物,若购甲3件、乙7件,丙1件,共需3.15元,若购甲4件、乙1件,丙1件,共需4.20元,现在购甲、乙、丙各一件共需多少元?

分析本题是一道全国初中数学联赛试题,未能解出的学生中,90%以上是因为设购甲、乙、丙l件各需x元、y元、z元,由题意得:

然后企图单独求出x元、y元、z元,发现两个方程中有三个未知数,感到条件不足,而题目中又不可能再列出第三个方程,只好放弃,其实,若能将x+y+z看成一个整体,上述方程就可以化为:

,即可直接求出x+y+z=1.05元

解:

设购甲、乙、丙1件各需x元、y元、z元,根据题意得:

此方程组可变为:

由(3)×3-(4)×2得x+y+z=1.05元。

等式和它的性质

武穴市中官中学陈连志

教学目标:

1、了解等式的概念,会区别等式和代数式;

2、归纳、理解等式的两个性质;

3、会运用等式的两个性质进行简单的变形;

4、培养学生观察、分析、综合、抽象等能力。

教学重点:

1、归纳等式两个性质。

2、运用等式两个性质变形。

教学难点:

运用等式性质变形。

教学方法:

启发式、讨论式。

教具准备:

天平、幻灯机

教学过程:

一、准备(透影显示)

1、什么是代数式?

下列式子是代数式吗?

3+47(a+b)cac+bcx+53

二、激趣(透影显示)

2、猜数游戏:

请同学们任想一个数,然后把这个数除以2再减去3,最后将你运算的得数告诉老师,老师就可以猜出你所想的哪个数。

〔板书1〕想的数

得数

三、诱发:

(猜出学生所报的几个数后提出)

1、你想知道老师是怎样猜的吗?

学完本课的知识(板书2,等式和它的性质)你就会明白其中的道理。

2、等式尽管我们天天用,但什么叫做等式呢?

要解决这个问题,我们还是刚才的游戏说起。

首先,你想的数老师知道吗?

应用问题中的不知道的数一般用什么来表示,于是将板书1抽象成数学问题[板书3]

-3=(任选一个得数)进而提问:

把两个数代数式用等号连结起来后,表示了两个代数式之间的什么关系?

四、由学生的回答〔板书4〕等式概念

表示相等关系的式子叫做等式。

五、目标1检测

回答问题

(1)把准备知识中代数式用等号分别连接起来所得的式子还是代数式吗?

你会区别代数式与等式吗?

(2)[透影显示]选择题:

1、下列各式中是等式的是

A、4x2+7x+3B、5>-6C、1≠0D、2(x+1)-8=2x-6

2、下列各式中是代数式的是()

A、π=3.14B、8<21C、

D、S=vt

六、实验:

引导学生观察、分析将实验抽象成数学模型,启发学生完成目标2。

(一)实验内容:

在放有相等重量平衡的天平中,如果有两边称里都加上(或拿去)重量相同中的砝码,或都扩大到原来的相同倍数,或都缩小到原来的几分之一,可发现天平仍然平衡。

(二)观察实验〔透形显示〕实验结论1

在保持平衡的天平的左右两盘都加上(拿去)同一质量(10克)的砝码天平仍然保持平衡

问:

根据老师的说明,你能用语言将等式的上述特征描述出来吗(回答)后板书5等式的性质1

1、等式两边都加上(或减去)同一个数或同一个整式,所得结果仍是等式。

(三)猜想:

保持平衡的天平左右两盘的砝码都扩大(或缩小)到原来的相同的倍数(或几分之几)天平还保持平衡吗?

(四)释疑:

(1)扩大或缩小在等式中称为乘以或除以。

并进一步提出,你能用语言把等式的这一特征描述出来吗?

学生的回答后板书6性质2:

等式两边都乘以(或除以)同一个数或同一个整式(除数,除式不为零)所得结果仍是等式。

(2)强调“同一个数或同一个整式”及“除数、除式不为零”。

(3)导引:

能说会用吗?

完成目标3

[透影显示1]:

填空

(1)若x-2=1则x-2=1+2即x=.

(2)若5x+3=8,则

(1)5x+3-3=8即5x=5

(2)

,即x=。

(3)-8x=8y,则8x=。

(4)若k≠5,且2x=3,则2x3(5-k),反之,若2x(5-k)=3(5-k),

(1)则

(2)2x=,即x=。

2、[透影显示]:

选择题

(1)设a为有理数,将等式

=0.5进行下列变形,结果仍是等式是

A、左、右两边都加上-2aB、左、右两边都减去

C、在左边乘以a,右边乘以2D、左、右两边都除以3a

(2)由等式3a-5=2a+6得到a=11的变形是

A、等式两边同时除以3B、等式两边都加上5

C、等式两边都加上(2a-5)D、等式两边都减去(2a-5)

(3)下列等式变形正确的序号是

①若x-5=5-y,则x=y②若

,则a=b

③若a=c,则

④若2πR=2πr,则R=r

A、①②③④B、②③④C、③④D、②④

3、[透影显示]讨论后回答:

将等式3a-2b=2a-2b变形,过程如下

解:

∵3a-2b=2a-2b(已知)

∴3a=2a(第一步)

∵3=2(第二步)

上述过程中,第一步的依据是,第二步得出错误结论,其原因是。

七、练习:

1、讨论后回答:

利用上述所学知识,你能说明老师能很快猜出你想的数的道理吗?

说明:

等式性质是今后学解方程理论依据,务必弄懂。

2、仿照练习中的变形,自己任写一个等式并进行变形。

八、课堂小结:

[透影显示]

本节所学内容:

1、等式的概念:

表示相等关系的式子

2、等式的两个性质:

其中运用等式的性质进行等式变形,要求每个同学都能正确地使用。

九、作业布置:

必作题P1712、3

(1)

(2)(3)选作P1713(4)(5)

板书设计:

等式和等式性质(板书2)

板书1板书4

想的数÷2-3=得数板书5练习

板书3

-3=(任选一个得数)板书6

用公式解一元二次方程

武穴市中官中学陈连志

教学目标:

知识教学点:

1、使学生了解一元二次方程及整式方程的意义;2、掌握一元二次方程的一般形式,正确识别二次项系数,一次项系数及常数项。

能力训练点:

1、通过一元二次方程的引入,培养学生分析问题和解决问题的能力:

2、通过一元二次方程概念的学习,培养学生对概念理解的完整性和深刻性。

德育渗透点:

由知识来源于实际,树立转化的思想,由设未知数列方程向学生渗透方程的思想方法,由此培养学生用数学的意识。

二、教学重点、难点:

1、教学重点:

一元二次方程意义及一般形式。

2、教学难点:

正确识别一般式中的“项”及“系数”。

三、教学步骤

(一)明确目标

1、用电脑演示写下面的操作:

一块长方形的薄钢片,在薄钢片的四个角上截去四个相同的小正方形,然后把四边折起来,就成为一个无盖的长方体盒子,演示完毕,让学生拿出事先准备好的长方形纸片和剪刀,实际操作一下刚才演示的过程,学生的实际操作,为解决下面的问题奠定基础,同时培养学生手、脑、眼并用的能力。

2、现有一块长80cm,宽60cm的薄钢片,在每个角上截去四个相同的小正方形,然后做成底面积为1500cm2的无盖的长方体盒子,那么应该怎样求出截去的小正方形的边长?

教师启发学生设未知数、列方程,经整理得到方程x2-70x+825=0,此方程不会解,说明所学知识不能用,需要学习新的知识,学了本章的知识,就可以解这个方程,从而解决了上述问题。

板书:

“第十二章一元二次方程”,教师恰当的语言,激发学生的求知欲和学习兴趣。

(二)整体感知

通过章前引例和节前引例,使学生真正认识到知识来源于实际,并且又为实际服务,学习了一元二次方程的知识,可以解决许多实际问题,真正体会学习数学的意义;产生用数学的意识,调动学生积极主动参与数学活动中,同时让学生感到一元二次方程的解法在本章中处于非常重要的地位。

(三)重点,难点的学习及目标完成过程

1、复习提问

(1)什么叫做方程?

曾学过哪些方程?

(2)什么叫做一元一次方程?

“元”和“次”的含义?

(3)什么叫做分式方程?

问题的提出及解决,为深刻理解一元二次方程的概念做好铺垫。

2、引例:

剪一块面积为150cm2的长方形铁片使它的长比宽多5cm,这块铁片应怎样剪?

引导,启发学生设未知数列方程,并整理得方程x2+5x-150=0,此方程和章前引例所得到的方程x2+70x+825=0加以观察、比较,得到整式方程和一元二次方程的概念。

整式方程:

方程的两边都是关于未知数的整式。

这样的方程称为整式方程。

一元二次方程:

只含有一个未知数,且未知数的最高次数是2,这样的整式方程叫做一元二次方程。

一元二次方程的概念是在整式方程的前提下定义的,一元二次方程的“一元”指的是“只含有一个未知数”,“二次”是指的是“未知数的最高次数是2”,“元”和“次”的概念搞清楚则给定义一元三次方程等打下基础。

一元二次方程的定义是指方程进行全并同类项整理后而言的。

这实际上是给出判定方程是一元二次方程步骤:

首先要进行合并同类项整理,再按定义进行判断。

3、练习:

指出下列方程,哪些是一元二次方程?

(1)x(5x-2)=x(x+1)+4x2;

(2)7x2+6=2x(3x+1);

(3)

(4)6x2=x;

(5)2x2=5y;

(6)-x2=0

4、任何一个一元二次方程都可以化为一个固定的形式,这个形式就是一元二次方程的一般形式。

一元二次方程的一般形式:

ax2+bx+c=0(a≠0),ax2称二次项,bx称一次项,c称为常数项,a称二次项系数,b称一次项系数。

一般式中的“a≠0”为什么?

如果a=0,则ax2+bx+c=0就不是一元二次方程,由此加深对一元二次方程的概念的理解。

5、例1:

把方程3x(x-1)=2(x+1)+8化成一般形式,并写出二次项数,一次项数及常数项?

教师边提问边引导,板书并规范步骤,深刻理解一元二次方程及一元二次方程的一般形式。

6、练习1:

教材P5中的1,2要求多数学生在练习本上笔答中,部分学生板书,师生评价。

题目答案不唯一,最好二次项系数化为正数。

练习2:

下列关于x的方程是否是一元二次方程?

为什么?

若是一元二次方程,请分别指出二次项系数、一次项系数、常数项

(1)ax2+2x+

=0;

(2)3x2+2mx=0,(3)(m-1)x2-8mx-2m-1=0(4)(b2+1)x2+bx+b=2;(5)2tx(x+5)=7-4tx.

教师提问及恰当的引导,对学生回答给出评价,通过此组练习,加强对概念的理解和深化。

(四)总结、扩展

引导学生从下面三方面进行小结。

从方

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