中学数学中的数学思想方法
数学思想方法,从接受的难易程度可分为三个层次:
一是基本具体的数学
方法,如配方法、换元法、待定系数法、归纳法与演绎法等;二是科学的逻辑方
法,如观察、归纳、类比、抽象概括等方法,以及分析法、综合法与反证法等逻
辑方法;三是数学思想,如数形结合的思想、函数与方程的思想、分类讨论的思
想及化归与转化的思想.
数学思想方法还可以按其他方式进行分类.
例如,
胡炯
涛认为:
最高层次的基本数学思想是数学教材的基础与起点,整个中学教学的
内容均遵循着基本数学思想的轨迹而展开.
“符号化与变换思想”
、
“集合与对应
思想”以及“公理化与结构思想”构成了最高层次的基本数学思想.他认为中学
数学基本思想是指:
渗透在中学数学知识与方法中具有普遍而强有力适应性的
本质思想.归纳为十个方面内容:
符号思想、映射思想、化归思想、分解思想、
转换思想、参数思想、归纳思想、类比思想、演绎思想、模型思想.
逻辑学中的方法:
分析法、综合法、反正法、归纳法;具体数
学方法:
配方法、换元法、待定系数法、同一法等
初中数学思想方法主要有哪些
一.转化
在有理数的运算中将减法转化为加法,除法转化为乘法。在解二元一次方程组时通过消化“二元”为“一元”,这些都是转化思想方法应用的典型例证。应用转化的思想,首先要把握好化繁为简,化难为易,化未知为已知这个转化的根本方向和基本原则。其次也要掌握好常用的一些转化的具体方法。
如应用“变形”、“换元”、“添辅助线”等转化方法。特别是数轴建立,使数与点之间建立了对应关系,使数形的结合和互相转化有了可能,例如我们可以用数形转化的思想解绝对值方程|X一2|=3。
从数轴上看,这个绝对值方程表示的几何意义是,什么点和数2表示的点的距离等于3 ? 从如图的数轴可以直观地得出,这样的点有两个,即数5和-1表示的点。
应用转化的思想解数学题,还有两点是必须注意的,一是要重视转化条件,没有一定的条件就不能转化,二是不能忽略基础知识,多项式相乘转化为单项式乘法求解,而单项式的乘法还要进一步转化为更基本的有理数乘法和指数运算,因此从某种意义上讲,转化就是把复杂的问题转化为基本问题。
二.比较
比较是思维和理解的基础,每当我们学习新知识的时候,我们都会习惯性地思考,它是在什么旧知识的基础上建立起来的,这就是比较。
比较可分为类比和对比,类比是相同点的比较,对比是不同点的比较,把列代数式与列算式进行类比,借助于列算式的经验来学习列代数式,就能做到以旧推新,有利于新知识的掌握。相反数与倒数是一对很容易混淆的概念,通过比较,找出不同,明确差异,就能避免混淆。
应用比较的思想要注意把类比与对比有机结合,既“比”联系,又“比”区别。将一元一次不等式与一元一次方程的解法相比较,它们的解法步骤是完全相同的,解法原理是类似的,不同之处有两点:一是在于不等式两边乘以或除以同一个负数时不等号要改变方向;二是不等式的解集是无限多个数。经过这样求“同”存“异”比较,就能更准确地把握一元一次不等式的解法。
比较的思想方法在数学学习中还有着十分广泛的应用,如特殊与一般的比较、知识的“纵向”和“横向”的比较、正确与错误的比较等等,重要的是要掌握比较的思想,养成比较的习惯,学会比较的方法。
三.分类
分类是根据研究的需要,按照一定的原则对研究对象的一个划分,分类的思想也是一种重要的数学思想方法。
初中数学教材中分类思想的应用比比皆是:有理数的分类,直线位置关系的分类等等。
正确完整的分类应该满足下列原则:⑴按同一标准分类;⑵没有遗漏;⑶没有重复。
如把有理数分为:正有理数,负有理数。这就遗漏了既不是正有理数,又不是负有理数的有理数“0”。
分类,能帮助我们把纷繁的材料或研究对象条化、系统化,形成简化的、有效率的思维方式。需要注意的是应把握好在什么情况才需要分类及如何分类,盲目的分类及分类不当反而会把简单的问题复化,把复杂的问题弄得更加复杂。
初中数学常用的十一种思想方法介绍
2.分类讨论思想所谓分类讨论是指对于复杂的对象,为了研究的需要.根据对象本质属性的相同点和差异性,将对象区分为不同种类,通过研究各类对象的性质,从而认识整体的性质的思想方式。在分类讨论中要注意标准的同一性.即划分始终是同一个标准、这个标准必须是科学合理的;分域的互斥性.即所分成的各类既要互不包含.义要使各类总和等于讨论的全集;分域的逐级性,有的问题分类后还可在每,类中丙继续分类。运用分类讨论思想指导数学教学,有利于学生归纳、总结所学的数学知识,使之系统化、条理化.并逐步形成一个完整的知识结构网络,这有利于学生严密、清晰、合理地探索解题思路,提高数学思维能力。在初中数学中需要分类讨沦的问题主要表现个方而:(扮有的数学概念、定理的论证包含多种情况.这类问题需要分类讨论。如平面儿何中二角形的分类、四边形的分类、角的分类、圆周角定理、圆幂定理、弦切角定理等的证明,都涉及到分类i寸论(约解含字毋参数或绝对值符号的为一程、不等式、讨论算术根、正比例和反比例的数中二次项系数、,与图象的开l:]方向等,由于这些参数的取位不同或要去掉绝对值符号就有不同的结果.这类问题需要分类讨论(3)有的数学问题.虽结论惟一但导致这结论的前提不尽相同.这类问题也要分类讨论3一效形结合思想所谓数形结合是指抽象的数学语言与形象直观的图形结合起来.从而实现由抽象向具体转化的一种思维方式。著名数学家华罗庚说过:数缺形时不直观,形少数时难人微有些数最关系.借助于图形的性质,可以使许多抽象的概念和复杂的关系直观化、形象化、简单化,而图形的一些性质.借助于数量的计算和分析.得以严谨化。在初中阶段,数形结合的形可以是数轴、函数的图象和几何图形等等.它们都具有形象化的特点数形结合思想在初中数学中主要表现在以下两个方面;(l)以形助数,帮助学生深刻理解数学概念如教师可以用数轴上点和实数之间的对应关系来讲清相反数、绝对值的概念以及比较两个数大小的方法;运用函数图象的性质讨沦一元三次方程的根以及讨论一7乙一次小等式等等(2)以数助形,帮助学生简化解题方法。初中数学中还渗透了类比、归纳、联想等数学思想方法这些思想力一法之间,是相互渗透、互相促进的,在数学教学中要有机地结合起来初中数学思想和方法有哪些?
数学的思想和方法是初中数学的基础知识。数学学习中要提高我们分析问题的能力,形成用数学的意识决问题,这些都离不开数学思想和数学方法。我们在初中的数学学习中,学到了很多处理数学问题的思想和方法,下面,本人就教学过程中常用的数学思想方法介绍如下:
一、数形结合思想
根据数学问题的条件和结论之间内在联系,既分析其代数含义,又揭示其几何意义,使数量关系和图形巧妙和谐地结合起一,并充分得用这种结合,寻求解题思路,使问题得到解决。
二、联系与转化的思想
事物之间是相互联系,相互制约的。是可以相互转化的。数学学科的各部分之间也是相互联系,可以相互转化的。在解题时,如果能恰当处理它们之间的相互转化,往往可以化难为易,化繁为简。如:代换转化、已知与未知的转化特殊与一般的转化、具体抽象的转化、部分与整体的转化、动与静的转化等等。
三、分类讨论的思想
在数学中,我们常常需要根据研究对象性质的差异,分各种不同的情况予以考查,这种分类思考的方法是一一种重要的数学思想方法。同时也是一种重要的解题策略。
四、待定系数法
当我们所研究的数学式子具有某种特定形式时,要确定它,只要求出式子中待确定的字母的值就可以,为此,把已知道条件代入特定形式的式子中,往往会得到含待定字母的方和或方程组就使问题得到解决。待定系数法是一种重要的数学解题方法,在代数式恒等变形及研究函数中有着广泛的应用。
五、配方法
把一个代数式设法构造成平方式,然后再进行所需要的变形,配方法是初中代数中重要的变形技巧,配方法在分解因式、解方程、讨论二次函数等问题,都有重要的作用。
六、换元法
在解题过程中,把某个(或某些)字母的式子作为一个整体,用一个新的字母表示,以便进一步解决问题的一种方法。换元法可以把一个较为复杂的式子化简,把问题归结为比原来更为基本的问题从而过到化繁为简、化难为易的'目的。
七、分析法
在研究或证明一个命题时,由结论向己知条件追溯,即从结论升始,推求它成立的充分条件,这个条件的成立如果还不显然,则再把它当作结论,进一步研究它成立的充分条件,直至达到已知条件(或己知的事实)为止,从而使命题得到证明,这种方法叫佬分析法。这种思维过程通常称为“执果寻因”。初中阶段只用分析法求解题,证题的思路,一般不要求用分析法解答或证明命题。
八、综合法
在研究或证明命题时,如果推理的方向是从已知条件中(或已知事实)开始,逐步推导得到结论,这种方法叫综合法。这种思维方块字程通常简称为“自由导果”。我们通常解题或证题所用的方法就是综合法。
九、演绎法
演绎法是由一般事物具有某种性质推出特殊事物也具有某种性质的推理方法,简而言之,由一般到特殊的推理方法叫做演绎推陈出新理。演绎推陈出新理的主要形式是“三段论”式,即由一个大前提和一个结论组成,三段论的理论依据是逻辑公理。初中阶段彩的是演绎推理解答或证明数不命题。
十、归纳法
归纳法是由特殊事物具有某种性质推出一般事物也是具有某种性质的推理方法,简言之,由特殊到一般的推理方法叫做归纳法,也叫归纳推理。又分为:完全归纳法和不完全归纳法。
十一、类比法
在众多的客观事物中,存在着一些相互之间有相似属性的事物,在两面三刀个(或两类)事物之间,根据它们的某些属性相同或相似,推出它们在其他属性方面也可能相同或相似的推理方法叫做类比法,也叫做类比推理。类比法既可能是特殊到特殊,也可能是一般到一般的推理。
1.函数思想:把某一数学问题用函数表示出来,并且利用函数探究这个问题的一般规律。这是最基本、最常用的数学方法。2.数形结合思想:把代数和几何相结合,例如对几何问题用代数方法解答,对代数问题用几何方法解答,这种方法在解析几何里最常用。例如求根号((a-1)^2+(b-1)^2)+根号(a^2+(b-1)^2)+根号((a-1)^2+b^2)+根号(a^2+b^2)的最小值,就可以把它放在坐标系中,把它转化成一个点到(0,1)、(1,0)、(0,0)、(1,1)四点的距离,就可以求出它的最小值。3.分类讨论思想:当一个问题因为某种量的情况不同而有可能引起问题的结果不同时,需要对这个量的各种情况进行分类讨论。比如解不等式|a-1|>4的时候,就要讨论a的取值情况。4.方程思想:当一个问题可能与某个方程建立关联时,可以构造方程并对方程的性质进行研究以解决这个问题。例如证明柯西不等式的时候,就可以把柯西不等式转化成一个二次方程的判别式
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