“特殊值法”在初中数学中的应用

2013-04-29 02:26周勇王志才
关键词:归纳法图象性质

周勇 王志才

所谓特殊值法,就是先通过观察分析,然后用满足题目中已知条件的特殊数值(式、点、位置、图形等)代入题目去验证、计算,从而得到正确结论的一种方法。由于问题的特殊性代表问题的本质基础,因此在数学解题过程中,人们往往从特殊性入手,即把特殊情况作为研究问题的起点,先根据特殊情况得到所求,然后验证一般情况也成立即可。特殊值法是不完全归纳法的一种补充,为成功地利用不完全归纳法提供推理依据。因此,把特殊值法和不完全归纳法有机地结合起来,有助于拓宽学生的解题思路,有助于沟通数学知识的内在联系。下面,是我们在教学中遇到的几个实例,借以说明“特殊值”法(即从特殊到一般研究数学问题)的应用。

一、在教材编写中的应用

在教科书“数与代数”部分的学习中,从幂的运算法则的推导,再从幂的运算法則到多项式的乘法再到乘法公式的学习;学习二次函数时,从最简单的二次函数图象和性质的学习开始,进一步研究y=ax2(a≠0)的图象和性质,再进一步研究y=ax2+k(a≠0)和y=a(x-h)2(a≠0)图象和性质,然后研究y=a(x-h)2+k(a≠0)图象和性质,最后研究y=ax2+bx+c(a≠0)图象和性质。在“空间与图形”部分的学习中,从最简单的直线开始,接着研究两根线——相交线或平行线,接着研究三根线——三角形的全等,接着研究四根线——四边形,一直到研究圆,等等。教材的编写意图都体现了从特殊到一般的思想。因此教师在教学过程中,对公式、定理、法则的学习往往都是从特殊情况开始,一步一步深入,最后通过总结归纳得出公式、定理、法则,证明后,又使用它们来解决相关的数学问题。

学生从最简单的情况开始,如果能够把表格依次填写完毕,那么函数关系式就容易得到了,进一步,学生们都能编写涨价、降价型习题了,这样就从简单入手,取几个特殊值后,经观察、推理得到了一般情况。这样的“特殊值法”能够把问题化复杂为简单,同时也有利于学生创新思维能力的培养,教学实践证明了这一点。

小结:在解决实际问题时,通过取特殊值,然后列表格观察能促进学生观察能力的提高和推理能力的发展,学生较容易得到解题思路。

二、在探究题中是一种重要的解题思想

小结:探究题主要的环节包括:问题情境——特例探究——归纳证明,有时还包括拓展应用。其解题过程实际上就是一个从特殊到一般的过程,在解决问题的时候,学生可以从题目的特殊性中进行类比,多观察思考,归纳出一般性,然后再去解决问题。教学中我们发现利用“特殊值法”确实有利于探求解题思路。

三、利用“特殊值法”否定一般结论

综上所述,用从特殊到一般的数学思想解题是一种重要的解题方法。在解决问题时,以特殊问题为起点,逐步分析、比较、讨论,层层深入,揭示规律,并由此推广到一般,学生可以从解决特殊问题的探索中,寻求解决一般问题的方法和规律,进一步又能用于指导特殊问题的解决,从而能够进一步培养学生思维的敏捷性和灵活性。这种由浅入深的思考方法,能够化复杂为简单,化抽象为具体,符合学生认知的一般规律。我认为在今后的教学中应积极引导和训练,从而促进学生探索、创新思维能力的培养和提高。

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