方程组的特殊解法与思维拓展

2014-11-03 14:23何文良
新课程·中学 2014年8期
关键词:拓展方程组思维

摘 要:初中人教版《义务教育教科书·数学》七年级(下册)方程组的常规解法有代入和加减消元法,它们都是从“消元”这个化归思想出发,即从“未知”“三元”“二元”转化到“已知”“一元”,即求一元一次方程的解。

关键词:方程组;特殊解法;思维;拓展

解方程组除了熟练掌握常规解法以外,还应根据方程组的特征,灵活运用一些特殊方法,像整体代入法、参数法、换元法等,这样既可以使解题简便,又可以拓展学生的数学思维,为学生综合能力的发展奠定基础.在新课改背景下,在重视素质教育的今天,更应该有效地拓展学生的思维.在解数学题目时,经常会遇到一些题中项数多,代数式较繁,结构复杂,往往令人望而生畏.但是学生如果能够深入分析,探其规律,转换思维,问题就会迎刃而解.

在实际的教学中,教师可以引导学生将一些代数式适当变形,使学生思维得到转换,从而获得较简捷的解题途径.在素质教育进一步发展的背景下,我认为,素质教育的核心就是创新教育,而创新教育的核心就是培养学生的创新意识和创造性的思维能力.在教学中,应从注重对学生数学兴趣的培养入手,充分调动学生的积极性和求知欲,培养他们分析、归纳、总结的能力;并在掌握基本技能和技巧的基础上,要鼓励学生大胆地去探索与研究,培养学生的好奇心,拓展他们的思维能力,教师要经常引导学生从变换的角度去看问题,从整体去考虑,可以使问题简单化,也就是说,要从多角度、多层次、多方位去改变题目中的结构和形式,从而得出相应结论;教师要加强对学生进行发散思维训练,可通过顺向思维和逆向思维的训练,达到举一反三的目的,从而培养学生思维的广泛性、深刻性、灵活性和独特性,例如,一题多解是培养学生灵活思维的好手段,从不同角度思考问题,采用多种方法解决问题,有利于学生加深理解和掌握部分与整体之间的相互转化;一题多变可培养学生的探索性和创造性、敏捷性和创新精神,使学生的思维得到拓展.所以,教师在教学过程中,要挖掘一些行之有效的、典型的一题多解的练习题,去训练学生的思维,拓展学生的思维广度和深度,使他们的思维更加灵活,更加敏捷,使学生的思维得到充分的锻炼,从而培养学生良好的思维能力,这对培养学生今后的发展和创新是非常必要的.因此,新课改中的初中数学教学更应该加强对学生的思维拓展训练,帮助学生提升思维能力,主要从观察数学规律、思维转换等方面入手,教师可以引导学生通过思维的转换变形,化繁为简,化难为易,从思维的转换角度去拓展学生的创造能力.现略举几例说明.

一、灵活消元:整体代入法

二、整体加减法

例2.解方程组x+y-z=11,①y+z-x=5,②z+x-y=1,③

分析:方程组中每个未知数均出现了三次,且含各未知数的项系数和均为1,故可采用整体相加的方法.

解:①+②+③,得x+y+z=17,④

再由④分别减去①、②、③各式,

分别得z=3,x=6,y=8.所以原方程组的解是x=6y=8z=3

注意:根据本题的特点,此题也可以灵活地采取①+②消去x和z,求得y.②+③同时消去x、y,求得z.①+③同时消去y、z,求

得x.

三、整体改造法

例3.解方程组x+y-2z=0, ①11x+4y-8z=7, ②27x+104y-54z=77, ③

分析:按常规方法逐步消元,非常繁杂.考查系数关系:②中含y、z项的系数是①中对应系数的4倍;③中含x、z项的系数是①中对应系数的27倍.因此可对②、③进行整体改造后,综合加减法和代入法求解.

解:由②、③,得7x+4(x+y-2z)=7, ④27(x+y-2z)+77y=77. ⑤

再将①代入④、⑤,得x=1,y=1.

把x、y的值代入①,得z=1.所以原方程组的解为x=1y=1z=1

注意:上面例子的整体思想就是从问题的整体性出发,对其结论进行分析和改造,有意识地进行整体改造,这种方法在代数式求值、解方程(组)等方面有广泛的应用,这种整体求解的方法比常规的消元法和代入法要简单得多.

从以上所列举的例题可以看出,方程组的一些特殊解法的归类引导,对于学生来说,不局限于常规解法,在熟悉掌握常规解法的基础上,去了解更多的方法,到时候解题就不会感到措手不及,遇到做过的类似题目就会精神振奋,才能发挥他们的聪明才智,

去大胆地开发、探索、创造,找出更适合的解法.

方程组的特殊解法体现了数学无与伦比的解题之美妙,有利于培养学生的发明创造能力,这对于开阔学生视野、拓展学生思维转换及空间想象能力有着重要的作用.

作者简介:何文良,男,1957年7月出生,大专,就职学校:四川青川县房石九年制学校,从事数学教学工作,研究方向:思维训练与拓展。

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