九年级数学《一元二次方程》:化归思想与数学建模

编辑:haiyangcms

2013-06-12

本章对一元二次方程解法的推导充分运用了化归思想,并提到了数学建模。

一、化归之一:把一元二次方程降次为一元一次方程

本章《小结与复习》中说:“解一元二次方程的基本思路是:降低次数,转化为两个一元一次方程”。

有朋友会认为本章运用的“基本思路”是“转化策略”,我不赞成:

第一,“基本思路”应该就是“数学基本思想方法”,它是战略性的,“策略”则是受战略指导的、战役性的方法,解题术则是受策略指导的、战术性的具体技巧,因此“转化策略”不属于“基本思路”即“数学基本思想方法”。

第二,“转化”有二种:一种是等价两物的横向转化,如代数与几何各成一体但等价,用代数方法解几何问题或反之均属横向转化(故应称“数形互化”);另一种是复杂之物向其简单成分的纵向转化,本章所用“降次”方法是把复杂的一元二次方程转化为较简单的两个一元一次方程,属于纵向转化。

第三,横、纵转化所依据的基本思想方法不同。横向转化依据的是结构化基本思想方法:代数体系与几何体系虽组成要素不同,但二者的结构关系相同(同构),其要素与结构关系可相互“翻译”(以点与数的一一对应为基础),故可实现代数问题及其解法与几何问题及其解法之间的相互转化。纵向转化依据的是化归化基本思想方法:新学的较复杂数学知识须能化归为已学的较简单数学知识,如复数→实数→有理数→自然数,复杂图形→基本图形,本章则是“一元二次方程→一元一次方程”,它们都属于化归性的纵向转化。

综上可知,本章所运用的“基本思路”(基本思想方法)是“降次”这种化归思想方法——其价值是化新为旧(化未知为已知)、化繁为简从而化难为易。运用这一资源对学生进行数学思想方法教育,让学生领悟它的价值,好处多多。

二、化归之二:公式法→配方法→因式分解法或直接开平方法

本章推导一元二次方程多种解法的路线是从简单到复杂:因式分解法与直接开平方法→配方法→公式法。因式分解法和直接开平方法可直接利用旧知,但只适于解(ax±b)2=c这种特殊形式的方程;对一般式ax2+bx+c=0这种较复杂的方程可用配方法,但很多情况下难以配方;最终推出通用的公式法,且靠此法能推出许多其他一元二次方程的性质(如本章介绍的“判别式及其意义”)。

反过来思考:首先,“公式”从何而来——对ax2+bx+c=0配方而来;然后,配方法又从何而来——变一般式为能因式分解或能直接开平方的特殊式而来。于是可在本章看出化归之二:公式法→配方法→因式分解法或直接开平方法。

为何强调上述化归?因为它表现出数学方法发展的一个规律:复杂方法可化归为简单方法——它不过是简单方法的合成。明白了这一点,学生就会知道:第一,学精简单方法是牢固基础;第二,学复杂方法时要自觉探讨它与简单方法的联系,以达到对“诸方法的整体结构”的整体理解与把握(要重视知识结构、还要重视方法结构);第三,不迷信复杂方法——比如对2x2-8=0,用公式法、配方法、因式分解法都不如用直接开平方法快捷。

发掘多种解题方法之间的化归关系,并让学生领略其价值,这样的数学思想方法教育同样好处多多。

免责声明

威廉希尔app (51edu.com)在建设过程中引用了互联网上的一些信息资源并对有明确来源的信息注明了出处,版权归原作者及原网站所有,如果您对本站信息资源版权的归属问题存有异议,请您致信qinquan#51edu.com(将#换成@),我们会立即做出答复并及时解决。如果您认为本站有侵犯您权益的行为,请通知我们,我们一定根据实际情况及时处理。