分類(lèi)討論思想是針對(duì)具有一般邏輯性、綜合性和探究性較強(qiáng)問(wèn)題,以分類(lèi)討論的形式,解決問(wèn)題的思想。教師在授課中滲透分類(lèi)討論思想,可以“化繁就簡(jiǎn)、化難為易”,幫助學(xué)生深入理解抽象的數(shù)學(xué)理論知識(shí)?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,發(fā)展學(xué)生的思維能力是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)步的有力手段。在教學(xué)中滲透分類(lèi)討論思想,有利于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,拓寬學(xué)生的認(rèn)知領(lǐng)域,促進(jìn)其綜合素質(zhì)發(fā)展。目前,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中存在教師忽視培養(yǎng)學(xué)生思維能力的問(wèn)題,原因是在應(yīng)試教育理念影響之下,教師過(guò)度看重習(xí)題教學(xué)而忽視思想培養(yǎng)。所以,教師應(yīng)當(dāng)依據(jù)研究對(duì)象本質(zhì)屬性的異同,科學(xué)滲透分類(lèi)討論思想,鼓勵(lì)學(xué)生分類(lèi)研究和解題,以提高學(xué)生思維的條理性和嚴(yán)謹(jǐn)性。在初中數(shù)學(xué)課程中滲透分類(lèi)討論思想,能夠讓學(xué)生的思維得到鍛煉,有利于降低抽象數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)難度,讓學(xué)生可以針對(duì)各種研究對(duì)象,以分類(lèi)的形式討論問(wèn)題,使之能夠在發(fā)散思維的同時(shí),實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)進(jìn)步和思維發(fā)展。分類(lèi)源于實(shí)際生活,是一種基本邏輯方法,能夠幫助學(xué)生將抽象、復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題直觀(guān)呈現(xiàn)出來(lái)。因此,教師要重視學(xué)生分類(lèi)討論思想的培養(yǎng),積極創(chuàng)新教學(xué)方式,為分類(lèi)討論思想的滲透提供切入點(diǎn),不斷提高數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)效。

一、分類(lèi)討論思想概述

(一)基本概念

問(wèn)題的求解途徑及其轉(zhuǎn)化方法是相對(duì)統(tǒng)一的,按照問(wèn)題性質(zhì)及其處理方法,把需要探討的問(wèn)題分為若干類(lèi),然后轉(zhuǎn)化成若干個(gè)小問(wèn)題并加以處理,從而逐個(gè)展開(kāi)探討,這就是分類(lèi)討論思想。由于數(shù)學(xué)分析的方法也有其自然形成的環(huán)境,因此數(shù)學(xué)分析手段的范圍是相對(duì)比較固定的,當(dāng)學(xué)生面臨數(shù)學(xué)分析困難的情況時(shí),其無(wú)法采用常規(guī)的方式進(jìn)行解決,因此,利用分類(lèi)討論思想就可以將數(shù)學(xué)問(wèn)題按照“每級(jí)分類(lèi)、同標(biāo)準(zhǔn)劃分”的方式進(jìn)行分類(lèi),循序漸進(jìn)地進(jìn)行求解,這種解決方法便是分類(lèi)討論。

(二)分類(lèi)原則

分類(lèi)討論思想在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中,需要遵循以下四項(xiàng)原則。第一,同一性原則。我們按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),將問(wèn)題進(jìn)行劃分。比如:在三角形分類(lèi)中,如果將三角形單純分為銳角、直角、鈍角、不等邊、等腰三角形,這種分類(lèi)不符合同一性原則要求,原因是分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)要具有同一性。第二,相稱(chēng)性原則。即確保分類(lèi)相稱(chēng),在問(wèn)題劃分后,外延的子問(wèn)題要與原問(wèn)題相同。第三,互斥性原則。要保證分類(lèi)后的每個(gè)子問(wèn)題之間互相排斥,避免影響正常解題思路。第四,層次性原則。指按照一次分類(lèi)與多次分類(lèi)相結(jié)合的方式進(jìn)行討論。一次分類(lèi)是指一次性分類(lèi)討論問(wèn)題,多次分類(lèi)是將分類(lèi)后的子問(wèn)題視作母項(xiàng),據(jù)此再進(jìn)行分類(lèi),直至滿(mǎn)足解題需要為止。

(三)討論類(lèi)型

在初中數(shù)學(xué)中,分類(lèi)討論主要有以下三種類(lèi)型。首先,“數(shù)、式”的分類(lèi)討論。具體包括實(shí)數(shù)分類(lèi)、絕對(duì)值、算術(shù)平方根、函數(shù)及圖像、函數(shù)增減性、函數(shù)變量取值范圍、含參方程、待定參數(shù)的變化范圍、含參不等式等。

其次,“三角形”的分類(lèi)討論。其中,又細(xì)分為三大領(lǐng)域,領(lǐng)域一:銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形、等腰三角形中,與角、邊、高有關(guān)的分類(lèi)討論。領(lǐng)域二:直角三角形問(wèn)題中,未告知直角邊、斜邊的,這種問(wèn)題需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行討論。在無(wú)法確定直角的情況下,相關(guān)問(wèn)題需要先進(jìn)行分類(lèi)討論,再求解。領(lǐng)域三:在相似三角形中,對(duì)應(yīng)邊、對(duì)應(yīng)角不確定的兩種情況,也需要分類(lèi)進(jìn)行討論。

最后,“圓”的分類(lèi)討論。其中,涵蓋點(diǎn)與圓的位置關(guān)系、直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系、圓與圓的位置關(guān)系、兩弦與直徑的位置關(guān)系、弦所對(duì)弧的優(yōu)劣性質(zhì)。

(四)討論步驟

初中數(shù)學(xué)分類(lèi)討論的基本步驟如下:第一,確定分類(lèi)討論的對(duì)象,并分析討論對(duì)象的取值范圍。第二,根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)討論對(duì)象進(jìn)行合理分類(lèi)。第三,根據(jù)具體的步驟對(duì)討論對(duì)象進(jìn)行論述,逐步解決分類(lèi)討論問(wèn)題。第四,對(duì)討論內(nèi)容進(jìn)行對(duì)標(biāo),并整理出結(jié)論。

二、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題

(一)教學(xué)模式相對(duì)落后

就初中生而言,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)對(duì)綜合學(xué)習(xí)情況有直接影響,一些教師為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī),選擇“滿(mǎn)堂灌”的教學(xué)模式,導(dǎo)致學(xué)生的探究熱情很難被激發(fā),在被動(dòng)學(xué)習(xí)中形成消極的固化思維。在相對(duì)落后的教學(xué)模式中,學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)雖然有所提升,但是學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的了解和掌握并不充分,這不利于他們進(jìn)行高階知識(shí)的學(xué)習(xí),甚至?xí)绊懫鋽?shù)學(xué)思維的進(jìn)一步發(fā)展。

(二)教學(xué)準(zhǔn)備工作不足

教學(xué)準(zhǔn)備工作是決定教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素,一些教師往往只注重?cái)?shù)學(xué)公式、性質(zhì)、定理的應(yīng)用,在備課環(huán)節(jié)未能著眼于學(xué)生的思維發(fā)展來(lái)設(shè)計(jì)教案,導(dǎo)致教學(xué)準(zhǔn)備工作不足,很難幫助學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)成果,不能有效培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和解決問(wèn)題能力。

(三)教學(xué)缺少情感交流

初中階段學(xué)生正處于思維發(fā)展與身心成長(zhǎng)階段,一些教師在教學(xué)過(guò)程中,只關(guān)注學(xué)生的成績(jī),未能重視學(xué)生的思維以及心理發(fā)展變化,導(dǎo)致師生之間缺乏互動(dòng),很難促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)。教師與學(xué)生的互動(dòng)交流減少,會(huì)直接影響課堂教學(xué)氛圍,進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生難以提起與教師主動(dòng)溝通的欲望,不利于其個(gè)性發(fā)展。

(四)合作教學(xué)流于形式

小組合作學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和提高學(xué)習(xí)積極性的重要手段,但在具體的實(shí)施環(huán)節(jié),一些教師未能注重強(qiáng)化引導(dǎo),導(dǎo)致小組合作學(xué)習(xí)實(shí)效性降低。由于部分初中生缺乏良好的自控能力,其在學(xué)習(xí)中會(huì)產(chǎn)生依賴(lài)性,甚至?xí)纬梢蕾?lài)性人格,這一點(diǎn)使小組合作教學(xué)流于形式。長(zhǎng)此以往,課堂教學(xué)氛圍看似熱鬧,學(xué)生卻無(wú)法形成良好的思維品質(zhì),不利于促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提升。

三、分類(lèi)討論思想在教學(xué)中的滲透意義

(一)提高解題的效率與正確率

分類(lèi)討論思想能夠幫助初中生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,綜合考量各種問(wèn)題情況,從而進(jìn)行合理的分析與討論,把握正確解題方向,抓住重點(diǎn)因素進(jìn)行分析和論證,深入考慮問(wèn)題可能包含的多種情況,由此提高解題的正確率與效率。在應(yīng)用分類(lèi)討論思想的過(guò)程中,教師指導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分類(lèi)和二次研究,甚至能夠在論證、整合探究知識(shí)的過(guò)程中,增強(qiáng)抽象邏輯思維能力。由于初中數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容相對(duì)復(fù)雜、抽象,學(xué)生在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中,會(huì)面臨較大阻礙。因此,在教學(xué)中教師要滲透分類(lèi)討論思想,提升學(xué)生的抽象思維能力,使之能夠在教師的指導(dǎo)下分類(lèi)討論問(wèn)題,這有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)探究的精準(zhǔn)度,促使其高效解決日常生活中常見(jiàn)的數(shù)學(xué)問(wèn)題。

(二)提升思維品質(zhì)與綜合能力

分類(lèi)討論思想常用于解決概念、法則、定理問(wèn)題當(dāng)中,教師科學(xué)滲透分類(lèi)討論思想,能夠?yàn)檎n堂注入活力,讓學(xué)生積極主動(dòng)思考,使之學(xué)習(xí)思考更具層次性、邏輯性。在分類(lèi)討論的過(guò)程中,初中生可以自覺(jué)形成清晰、明確思路,促進(jìn)思維品質(zhì)提升,也能夠結(jié)合具體情況來(lái)進(jìn)行探討,明確自我學(xué)習(xí)狀況,結(jié)合問(wèn)題來(lái)進(jìn)行分類(lèi)討論,逐步運(yùn)用所學(xué)知識(shí)快速、有效地解題,促進(jìn)思維成長(zhǎng)的同時(shí),提高數(shù)學(xué)綜合學(xué)習(xí)能力。

四、分類(lèi)討論思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透策略

(一)概念學(xué)習(xí),培養(yǎng)分類(lèi)討論意識(shí)

分類(lèi)討論思想可以幫助學(xué)生提高問(wèn)題分析意識(shí),促進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的提升。教師要認(rèn)識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生分類(lèi)討論思想的重要性,結(jié)合數(shù)學(xué)教材概念知識(shí),創(chuàng)設(shè)能夠引發(fā)學(xué)生思考的情境,科學(xué)滲透分類(lèi)討論思想,讓學(xué)生在情境中討論,不斷啟發(fā)和誘導(dǎo)學(xué)生,逐步在學(xué)生學(xué)習(xí)概念的過(guò)程中,促進(jìn)其思維品質(zhì)的提升,讓其能夠明確分類(lèi)討論思想本質(zhì),形成優(yōu)秀的分類(lèi)討論意識(shí)。

例如,在講解華師大版初中數(shù)學(xué)“一元二次方程”內(nèi)容的過(guò)程中,首先,對(duì)于一元二次方程一般式中涉及“ [α≠0]”的規(guī)定,教師要引導(dǎo)學(xué)生分析“[α=0]”與“[α≠0]”情況下,一元二次方程的變化,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中形成良好的分類(lèi)討論意識(shí),并明確關(guān)于[x]的一元二次方程的限制條件。然后,教師要隱藏“一元二次”四字,引導(dǎo)學(xué)生自主分析方程“[mx-(m-1)x-2(3m-1)=0]”

性質(zhì)以及求解方法。讓學(xué)生分析經(jīng)過(guò)變形的“概念式”,歷經(jīng)對(duì)概念中關(guān)鍵字詞及補(bǔ)充條件的理解過(guò)程,分“[α=0]”與“[α≠0]”兩種情況進(jìn)行討論,以理解一元二次方程概念。最后,教師要揭示分類(lèi)討論本質(zhì),有序、有目的地滲透分類(lèi)討論思想,讓學(xué)生自主建構(gòu)一元一次方程概念知識(shí),提高分類(lèi)討論意識(shí)。在此基礎(chǔ)上,教師要結(jié)合問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系,讓學(xué)生列一元一次方程并嘗試求解,學(xué)生能夠在建構(gòu)知識(shí)和求解的過(guò)程中,逐步領(lǐng)悟和接受“分類(lèi)討論思想”,也理解“分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,不得重復(fù)或遺漏”的重要性。

(二)理論推導(dǎo),引領(lǐng)分類(lèi)討論原理

在理論推導(dǎo)中滲透的分類(lèi)討論思想,可以讓學(xué)生在掌握數(shù)學(xué)性質(zhì)、公理的基礎(chǔ)上,自主討論數(shù)學(xué)原理,掌握法則、定理、公式的推導(dǎo)方法,形成良好的思維品質(zhì)。教師要順應(yīng)學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律,逐步滲透分類(lèi)討論思想,揭示數(shù)學(xué)性質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度進(jìn)行分類(lèi)討論,從而構(gòu)建有益于學(xué)生思維發(fā)展和學(xué)習(xí)進(jìn)步的高效數(shù)學(xué)課堂, 為分類(lèi)討論思想的滲透提供不同切入點(diǎn)。

例如,在講解華師大版初中數(shù)學(xué)“圓的認(rèn)識(shí)”的過(guò)程中,首先,教師可以利用學(xué)生熟悉的正比例函數(shù)圖形性質(zhì)等問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生分類(lèi)進(jìn)行討論,使之能夠明白分類(lèi)討論思想的應(yīng)用不僅僅局限于特定領(lǐng)域。然后,引申出圓周角定理“一條弧所對(duì)的圓周角等于它所對(duì)的圓心角的一半”,讓學(xué)生結(jié)合自己先前對(duì)正比例函數(shù)圖形性質(zhì)等問(wèn)題進(jìn)行思考,分類(lèi)討論“根據(jù)圓心相對(duì)于圓周角的位置,分三類(lèi)情況進(jìn)行推導(dǎo)”的意義,由此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探究的熱情。在學(xué)生自主推導(dǎo)的過(guò)程中,教師可以利用多媒體直觀(guān)為其提供與上述問(wèn)題相關(guān)的三種圖形,讓學(xué)生自主畫(huà)圖測(cè)量、分類(lèi)討論問(wèn)題,使之能夠經(jīng)歷由一般到特殊、從特殊到一般的思維過(guò)程,體會(huì)分類(lèi)證明的目的和優(yōu)點(diǎn),深入理解圓周角定理。最后,教師要總結(jié)學(xué)生的推導(dǎo)過(guò)程,將分類(lèi)的依據(jù)視為解題的附加條件,引導(dǎo)學(xué)生先思考圓心相對(duì)于圓周角的不同位置,再根據(jù)不同位置推導(dǎo)“一般情況”,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)弦切角定理,提高學(xué)生的分類(lèi)討論意識(shí),使之能夠體會(huì)分類(lèi)討論原理的重要性。

(三)單元復(fù)習(xí),提煉分類(lèi)討論思想

單元復(fù)習(xí)內(nèi)容較多,以分類(lèi)討論的方式解決實(shí)際問(wèn)題,可以促進(jìn)復(fù)習(xí)效率提升,有助于學(xué)生提煉分類(lèi)討論思想,在反思學(xué)習(xí)過(guò)程時(shí),逐步梳理知識(shí)結(jié)構(gòu),形成優(yōu)秀的數(shù)學(xué)思維,養(yǎng)成正確的復(fù)習(xí)習(xí)慣。教師要著眼于學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)體系構(gòu)建,引導(dǎo)學(xué)生分析所學(xué)知識(shí)中所蘊(yùn)藏的數(shù)學(xué)思想方法,將教材單元小結(jié)變?yōu)椤爸R(shí)+分類(lèi)討論思想”形式的內(nèi)容,揭示單元數(shù)學(xué)知識(shí)本質(zhì)規(guī)律,幫助學(xué)生加以提煉和概括,使之真正掌握分類(lèi)討論思想的方法。

例如,在講解華師大版初中數(shù)學(xué)“解一元一次不等式”的過(guò)程中,首先,教師要引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)一元一次不等式的有關(guān)概念,展示一元一次不等式的一般解法,為學(xué)生提供不同習(xí)題讓學(xué)生自行求解,并用數(shù)軸表示一元一次不等式的解集。讓學(xué)生在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上,解決相對(duì)簡(jiǎn)單的一元一次不等式問(wèn)題,在畫(huà)數(shù)軸的過(guò)程中,培養(yǎng)其優(yōu)秀的數(shù)形結(jié)合思想。然后,教師要運(yùn)用類(lèi)比法引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題“當(dāng)[x]為何值時(shí),代數(shù)式[x+4]/3與[3x+1]/2的值的差大于1”,使學(xué)生通過(guò)復(fù)習(xí)單元知識(shí),懂得解一元一次不等式就是將不等式變形為[“x﹥?chǔ)粒▁≥α)]、

[x﹤α(x≤α)”]的過(guò)程。最后,教師要引導(dǎo)學(xué)生思考一元一次不等式與一元一次方程的聯(lián)系與區(qū)別,在單元復(fù)習(xí)中提煉分類(lèi)討論思想,讓學(xué)生通過(guò)分類(lèi)思考明白解一元一次不等式的依據(jù),在類(lèi)比解方程的基礎(chǔ)上,深入復(fù)習(xí)解不等式的一般步驟,形成良好的分類(lèi)討論思想,熟練解決一元一次不等式問(wèn)題。在課后作業(yè)中,教師可以布置與單元復(fù)習(xí)相關(guān)的解題作業(yè),密切圍繞“提煉分類(lèi)思想”,讓學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行深入探究,鼓勵(lì)全體學(xué)生通過(guò)完成作業(yè),逐步形成良好的分類(lèi)討論思想,以此加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象。

(四)解題教學(xué),創(chuàng)新分類(lèi)討論方法

“問(wèn)題是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就必須要解題?!痹诮忸}教學(xué)中滲透分類(lèi)討論思想,有益于鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,使之在探究解題規(guī)律的過(guò)程中,提高創(chuàng)新思維能力。教師要采用一題多解、一提多問(wèn)的方法,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論和思考,以培養(yǎng)他們的探究能力。例如,在講解華師大版初中數(shù)學(xué)“等腰三角形”的過(guò)程中,首先,教師要列舉與等腰三角形可變性相關(guān)的討論問(wèn)題“圖形位置不能確定,該如何求解”,并呈現(xiàn)習(xí)題“已知在等腰三角形△[CAB]中,[∠ACB=90°,AC=BC=1,]點(diǎn)[P]在斜邊[AB]上移動(dòng)(點(diǎn)不與點(diǎn)[A、B]重合),以P為頂點(diǎn)作[∠CPQ=45°],射線(xiàn)[PQ]交邊[BC]邊與點(diǎn)[Q]。[△CPQ]能否是等腰三角形”,學(xué)生會(huì)嘗試統(tǒng)一處理,但會(huì)遇到較大困難。此時(shí),教師采取一題多問(wèn)的方式,提出問(wèn)題“如果[△CPQ]是等腰三角形,試求出[AP]的長(zhǎng),如果不能,簡(jiǎn)要說(shuō)明理由”并引導(dǎo)學(xué)生分類(lèi)討論,幫助其正確求解,使之能夠舉一反三。又如,在講解華師大版初中數(shù)學(xué)“二次根式”的過(guò)程中,教師為學(xué)生呈現(xiàn)一道化簡(jiǎn)習(xí)題

20240411092311233-78-74e82.jpg

,讓學(xué)生在“由數(shù)量大小不確定”引起的討論中,回憶二次根式性質(zhì)

20240411092357709-88-0bdaf.jpg

,在分類(lèi)討論中化一般為特殊,變抽象為具體,將原式化簡(jiǎn)

20240411092439874-60-e31ad.jpg20240411092439877-82-7ef8d.jpg

,討論多種解題情況,得到

20240411092439881-61-06d24.jpg

、無(wú)解([x]﹤1)”三種結(jié)論,不斷提高學(xué)生舉一反三的能力,實(shí)現(xiàn)觸類(lèi)旁通,在應(yīng)用分類(lèi)討論思想的過(guò)程中,有清晰的解題思路,繼而提高解題效率與正確率。

分類(lèi)討論思想作為一種重要的數(shù)學(xué)思維方式,能夠促進(jìn)初中生的思維能力提升和素質(zhì)發(fā)展。教師應(yīng)該深刻認(rèn)識(shí)到分類(lèi)討論思想對(duì)于學(xué)生未來(lái)創(chuàng)新發(fā)展的積極影響,并在確定教學(xué)目標(biāo)和選擇教學(xué)方法時(shí),著重培養(yǎng)學(xué)生的分類(lèi)討論思想意識(shí)。同時(shí),在結(jié)合初中生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和身心發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上,采用靈活多樣且有效的教學(xué)方法進(jìn)行授課,始終堅(jiān)持循序漸進(jìn)的原則,激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考的意識(shí),使其能夠掌握數(shù)學(xué)中的分類(lèi)討論思想,以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和探索精神。

作者單位   甘肅省天水市秦州區(qū)華歧中學(xué)

責(zé)任編輯:張言