分类讨论思想在初中数学解题教学中的运用分析

2021-10-16 20:39朱晓芬
小作家报·教研博览 2021年34期
关键词:分类讨论思想解题教学运用分析

朱晓芬

摘要:分类讨论思想指的是在数学解题过程中,由于问题的特殊性和数学本身的内在规律,答案不具有唯一性,这时就应该采用分类讨论思想,对于每一种符合题目要求的情况逐一分析,通过分类讨论,可以有效地将数学问题“化繁为简”,利用分类思想将困难的问题转化为各个简单的小问题,不仅能提高学生的学习效率,还能锻炼学生举一反三的思维能力。

关键词:分类讨论思想;初中数学;解题教学;运用分析

中图分类号:A 文献标识码:A 文章编号:(2021)-34-477

引言

数学学科的解题方式比较灵活,同一道题可能有多种解题思路,不同题目的解题思路也有可能相同,所以要想采取最合适的方法解决数学问题,就要在平时学习过程中,注重数学思想在解题中的应用。分类讨论思想作为一种重要的数学思想,在生活和学习中的应用非常广泛,能够帮助学生了解数学知识的体系,对提高学生思维能力和逻辑能力具有重要意义。分类讨论思想可以辅助学生对知识点的整理,并能够探索其内在规律,简化难题,真正做到举一反三。

一、利用分类讨论思想解决三角几何问题

三角形问题也是学生在解决数学问题中经常遇到题型,因为几何知识的抽象性和逻辑性,学生在解决这类问题时存在一定的难度。而且因为学生的空间想象力不足,难以准确理解此类问题的具体意思,解题思路自然存在偏差。因此,教师在教学时,需要有意识、有目的地培养学生的逻辑思维能力,锻炼学生的空间想象力。将分类讨论思想方法运用到几何问题解决中,有效帮助学生解决数学问题,提高学生的数学解题技能,确保学生的数学解题效率,增强学生的解题信心。

例2如图所示,已知两条直线l1和l2,以及一条线段AB,两条直线相交,假设两条线段上存在一点P,在什么情况下,能够满足△PAB为等腰三角形?解析学生在求解上述数几何问题时,因为缺乏较强的想象力,在解决问题上存在一定的难度,如果学生继续运用传统的解题方法,可能会导致答案错误。因此,教师需要指导学生正确解决上述问题,首先,教师需要帮助学生回忆有关等腰三角形的定义和相关知识,然后指导学生利用课堂所学知识进行求解,正确运用分类讨论思想方法,已知AB为等腰三角形的一条边,现在需要进行分类。首先,假设AB为等腰三角形的底边,在此条件下,作线段AB的中垂线,分别与直线l1和l2相交于点P2和P1,此时满足要求,即△PAB为等腰三角形。继续假设,当线段AB为等腰三角形的腰时,又需要进行分类。首先假设当∠A为顶角时,教师引导学生利用课堂中与等腰三角形的定义知识,指导学生作图.以点A为圆心,线段AB为半径画一个圆,和直线l1和l2相交于点P3、P4、P5和P6,即满足上述题目的要求。当∠B为顶角时,同理,以点B为圆心,线段AB为半径作圆,可得到和直线l1和l2的交点P7、P8、P9和P10,满足数学题目要求,△PAB为等腰三角形。由此可见,学生在解决初中数学三角问题时,应当正确指导学生利用分类讨论思想解决数学问题,提高学生的数学解题效率,确保初中数学课堂教学质量。

二、分类讨论与圆

根据圆心到直线的距离与半径的数量关系将其划分为:直线与圆相离、相切、相交这三种位置关系。这就是使用分类讨论思想进行几何知识教学最常见的例子,通过分类讨论,可以较容易的解答与圆相关的数学题。

例如,在直角坐标系中,直线y=(槡3/3)x上有一个圆,半径为1,圆心P的坐标为(2槡3,m),然后,让圆P沿着直线向斜下方移动,速度为每秒1个单位,问经过多少秒后圆P与x轴相切。我们已经知道什么是相切了,即直线与圆有且仅有唯一的一个公共点.题目说到让圆P向斜下方移动,那么圆P经过移动后,会同x轴相切,此时圆P在第一象限,这是第一种情况,大多数学生都能考虑到,但是还有第二种情况,即圆P同x轴相交后,还可以接着向斜下方移动,移动到第三象限时同样会同x轴相切,以上是教师通过运用分类讨论思维对题目进行的一个综合分析,接下来就可以给学生讲解具体的解题步骤。题干已经给了我们坐标和解析式,下一步应该将坐标代入到解析式中,这样就得到了m的数值为2,接下来过点P做一条垂直于x轴的线段,设这条线段与x轴的焦点为D,那么线段PD的数值就是m的数值,为2。将原点O,圆心P以及垂足D相连,我们得到的是一个直角三角形,根据勾股定理,可以得出线段OP的数值,角POD为30度,根据这些信息,可以依次算出两种情况下的答案,即2秒或者6秒。由于本文并非为习题参考答案且篇幅有限,具体解题步骤就不再一一赘述。

在解决初中数学中的几何问题时,教师还可以在分类讨论的基础上,叠加数形结合的教学方式来进行教学,这样就可以将抽象的数学理论具象化,增加学生对知识的理解,提高学生的学习效率。

三、在函数解题中的应用

初中数学教学中,函数问题占据着很大一个比例,也是考试难点之一.但学生在分类讨论时,经常会考虑不周。例如求解有关x的函数问题:y=ax2+2x+3,若a为常数,则保证函数图像和x轴存在一个交点时,a的取值是多少.其实这道题的本质考察的就是分类讨论思想,由于对二次函数概念理解的不准确,很多学生看到这种题就会走入一个误区,直接将该函数看做二次函数,但二次函数的定义必须保证a不为0,所以这道题目的难点就在于a是否为零。

作为比较经典的题目,可以在初步讲授分类思想时,当作例题讲给学生听,首先要让学生准确的对课本概念进行记忆,明白一次函数和二次函数的区别,其次就是观察参数所在的位置,当参数处在比较特殊的位置时,一定要特别注意,最后通过分类讨论的思想,对题目进行分类讨论,主要需要考虑的有两类,参数a为0和不为0的情况,通过详细的分析就能快速准确的将题目解答出来。

结束语

综上所述,分类讨论思想作为重要的解题思路,不是通过几节课的讲述就掌握的,这需要教师在日常教学过程中,不断进行指导,使这种思想逐渐渗透到学生的解题过程。所以,初中阶段的数学学习必须加强分类讨论思想的灌输,并不断培养学生的思维能力和解题的周密性,为讨论过程打下坚实的基础,进一步提高学生的数学思维能力,从而提升數学课堂教学的效率。

参考文献

[1]王晓玲.分类讨论思想在初中数学解题教学中的运用探究[J].理科爱好者(教育教学),2020(03):99+101.

[2]但雪莲.分类讨论思想在初中数学解题教学中的运用探究[J].新课程(中学),2019(05):63.

[3]朱华梅.分类讨论思想在初中数学解题教学中的运用探究[J].考试周刊,2018(95):101.

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