四个重要数学概念判断的模块化思考
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四个重要数学概念判断的模块化思考(购书大赠送) 概念教学是历来是数学教学中的一个难点,先是有文[1]提出的“淡化形式、注重实质”影响甚为广泛,成为指导概念教学的经典性文献,后有文[2] 把数学概念分成三类:描述性概念、发展性概念和基础性概念,并分别提出了以“形”取“意”、重“意”轻“形”和形意兼备、循序渐进的创新教学策略,让我们的概念教学更具宏观性和可操作性.
阅读以上文献,笔者感触颇深,颇受启发.但是,在一线教学中,我们有时不得不面对一些例如文[3]对于型如函数x x f -=2)(是否是指数函数之类的具体问题.
本文试对实数、代数式、方程和函数这四个初等数学的重要概念判定做模块化的对比思考,供读者参考,权当抛砖引玉,不当之处,欢迎批评指正.
1.函数
文[3]认为函数的判定注重对应关系的本质.换言之,判定函数的类型时,必须先把函数表达式化简(必须等价)成最简形式,然后再判断!
我们赞同上述观念,并且试着进一步阐明其科学性:
首先,我们的化简是基于等价变换,其次,化简前后两个函数的定义域相同,利用图像法画图来看,它们的图像必然相同;若用表格法来表示,对于同一个x 的值,必然对应相同的y 的值.据此,可以充分说明函数的对应关系的本质没变,化简后更容易看清楚函数的类型和本质.
2.代数式
文[3]认为代数式的判定注重外形.换言之,判定代数式的类型时,不需把原式化简(即使是等价),只需看原型判断!
我们赞同上述观念,并且阐明其科学性:我们以分式的概念为例说明.
首先,我们看教材上[4]分式的概念:整式A 除以整式B ,可以表示成
B A 的形式.如果除式B 中含有字母,那么称B
A 为分式.对于任意一个分式,分母不为零. 其次,我们看一个例题,虽然我们可以把代数式1
12224+++x x x 等价转换为12+x ,但是,我们依然认定112224+++x x x 是分式而不是整式,因为当我们把1
12224+++x x x 等价转换为12+x 时,我们实际上是利用分式的一个重要的性质:分子分母同除以12+x ,也就是我们
说已经认定1
12224+++x x x 是分式的前提下,然后使用分式的性质来化简的,所以说,我们说1
12224+++x x x 是分式而不是整式!当然,我们也可以断定代数式y x 1+它既不是整式,也不是分式,看原型它是有理式.
同理,判断一个代数式是不是根式时,理应如此.
3.方程
对于方程类型的判断,不应一言蔽之,需要分情况讨论!
一类是是注重方程的本质.换言之,判定方程的类型时,必须先把方程化简(等价)成最简形式,然后再判断!
例如,我们判断方程0)(=x f 是不是一元二次方程时,教材明确告诉我们需要化简[5]:只含有一个未知数x 的整式方程,并且都可以化为02
=++c bx ax (a 、b 、c 为常数,0≠a )的形式,这样的方程叫做一元二次方程.
另一类是不需要化简的,只注重形式,即只看外形即可!例如,分母中含有未知数的方程叫做分式方程[6].定义本身就明确告诉我们分式方程是不需要化简.
4.实数
对于实数类型的判断,我们认为也是注重实数的本质.换言之,判定实数的类型时,必须先把实数化简成最简形式,然后再做判断!
例如,在实数23-
,0,π ) A .1个 B .2个
C .3个
D .4个 这是初中数学的常见题型,无论是课本上的例题、习题,教辅资料还是中考题频频出现,我们判断过程中,显然是要把每一个数进行化简,然后再判断.这是判断这类问题的“潜规则”. 再如,36是整数而不是分数.因为23
6=,而2是整数,所以36是整数而不是分数.为什么判断分数要化简后才判断,而判断分式却不需化简呢?
我们试着解释其中的道理:我们知道,从广义的角度来说,整数也是特殊的分数,即分母是1、分子是整数的特殊分数,因此,我们把分数化成最简形式就是看看其分母是否是
1、分子是否是整数?若是,这个数是整数,否则这个数是分数.
所以,我们暂且武断的认为在判断一个数的类型时,需要化成最简形式再来判断. 综上所述,
首先,我们可以把实数、代数式、方程和函数这四类初等数学概念分为两大类、三种判断方法:
第一类是教材上的概念具体明确,即根据教材上的概念我们知道需不需要化简,如一元二次方程的概念等;
第二类是教材上的概念不明确,对于这类问题我们有两种方法:
方法一我们可以根据知识之间的内在联系,通过逻辑推理来决定判断时化简的科学性.如函数的概念、分式的概念的判断等.
方法二我们可以根据解题过程的积累形成的“潜规则”来决定判断时化简的必要性.实数概念的判断等.
其次,判断实数和函数的类型时,需要先化简成最简形式,然后再判定其类型;判定代数式的类型时,不需把原式化简(即使是等价),只需看原型判断!判断方程类型时需要分情况讨论.
参考文献
[1] 陈重穆,宋乃庆. 淡化形式、注重实质[J]. 数学教育学报,1993(2):7.
[2] 孙琪斌. 例谈三类数学概念的一般策略[J]. 数学教学,2011(12):2-4.
[3] 罗增儒. x x f -=2)(是指数函数吗[J]? 中学数学教学,2011(1):12-12.
[4] 山东教育出版社 义务教育课程标准实验教科书数学八年级上册,2011:2.
[5] 山东教育出版社 义务教育课程标准实验教科书数学八年级下册,2012:40.
[6] 山东教育出版社 义务教育课程标准实验教科书数学八年级上册,2011:16.
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