“一般”与“特殊”

2015-05-30 10:48田载今
关键词:正比例菱形矩形

田载今

我们常把要研究的对象分为“一般对象”或“特殊对象”,例如,当我们把平行四边形看作一般对象时,矩形、菱形和正方形就是其中的几种特殊对象,即几种特殊的平行四边形.又如,当我们把一次函数y=kx+b(k≠0)看作一般对象时,正比例函数y=kx(k≠0)就是一种特殊对象,即一种特殊的一次函数.

一般对象与特殊对象的关系是:一般对象中包含了特殊对象.一般对象的性质,指的是其中各个特殊对象都具有的共性.例如,任一平行四边形都有“对边相等”“对角相等”“对角线互相平分”等性质.特殊对象存在于一般对象之中,特殊对象不仅具有一般对象都具有的共性,而且还有自己的特性.例如,矩形不仅具有平行四边形的所有性质,而且还有“四个角都是直角”“两条对角线相等”等特性,这些特性并非任一平行四边形都会具有.

我们研究对象时,有两种不同的途径.一种是从研究一般对象发展到研究特殊对象,另一种是从研究特殊对象发展到研究一般对象,我们需要根据研究对象的特点,选择适当的研究途径,

一、“从一般到特殊”的研究途径举例

回顾人教版初中数学教科书的第十八章《平行四边形》,大家会发现教科书展现的是“从一般到特殊”的研究途径.

这章的第一节,从认识平行四边形的定义出发,以平行四边形的基本特征(两组对边分别平行)为基础,推导出平行四边形的性质,并由性质的逆命题推导出判定一个四边形是平行四边形的条件(“两组对边分别相等”“两组对角分别相等”“对角线互相平分”“一组对边平行且相等”等).

这章的第二节,依次认识矩形、菱形和正方形.矩形是有一个角是直角的平行四边形.相对于一般平行四边形,矩形特殊在“有一个角是直角”.根据这一特征,再加上一般平行四边形的共性,就能推导出矩形的特性以及判定方法.菱形是有一组邻边相等的平行四边形.相对于一般平行四边形,菱形特殊在“有一组邻边相等”,根据这一特征,再加上一般平行四边形的共性,就能推导出菱形的特性(“四条边都相等”“对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角”等)以及判定方法.正方形是四条边都相等并且四个角都相等的四边形,它既是特殊的矩形,又是特殊的菱形,所以它不仅具有一般平行四边形的共性,而且具有矩形和菱形的特性,在认识了平行四边形、矩形和菱形之后,对正方形这种特殊性更强的平行四边形的认识就水到渠成了.

平行四边形、矩形、菱形和正方形的包含关系,可以用图1来表示.

图1直观地显示出一般对象(平行四边形)包含了特殊对象(矩形和菱形),特殊对象又包含了更特殊的对象(正方形).由图l可以看出,特殊对象处于一般对象范围之内的特定区域,这表示它除具有一般对象的属性之外,还具有特定的性质,一般地说,如果对象4包含对象B,那么A的外延(即范围)大,B的外延小;A的内涵(即属性)少,B的内涵多.

纵观这章的体系结构,“先研究一般平行四边形,再研究特殊平行四边形”这一“从一般到特殊”的发展脉络十分清晰,

三、“从特殊到一般”的研究途径举例

回顾人教版初中数学教科书第十九章《一次函数》第二节“一次函数”,大家会发现教科书展现的是“从特殊到一般”的研究途径.

这节的第一小节,从认识正比例函数的定义出发,以正比例函数的基本对应关系y=kx(k≠0)为基础,由描点法得出正比例函数的图象是通过原点的一条直线.而由“k>0时,图象经过第一、三象限,从左到右上升;k<0时,图象经过第二、四象限,从左到右下降”,引导出正比例函数的增减性(k>0时,随着x的增大y也增大;k<0时,随着x的增大y反而减小).至此,完成了用“定义一图象一性质”这一模式研究正比例函数的过程.

这节的第二小节,在正比例函数关系y=kx(k≠0)的基础上,添加常数6,使函数关系发展成为y=kx+b(k≠0),引出了一般的一次函数的定义.按一次函数的定义可知,正比例函数是一种特殊的一次函数,其特殊性在于常数b=0.在研究一次函数的图象时,教科书没有重复描点法這一“原始的”方法,而是引导我们发现y=kx与y=kx+b(k≠0)的联系,借助正比例函数的图象得出一般的一次函数的图象.具体的认识过程是,先提出问题:画函数y=-6x和y=-6x+5的图象,由于y=-6x是正比例函数,其图象是第一小节已经研究过的问题,我们很容易得出它是过原点和点(1,-6)的一条直线.对比两个函数的解析式,可以联想到一次函数y=-6x+5的图象是平行于直线y=-6x并且比它高5个单位的一条直线(图2).进一步,容易得出一般的一次函数y=kx+b(k≠0)的图象为过点(0,b)和点(1,k+b)的一条直线,

掌握了一次函数的图象后,联系正比例函数的增减性,借助图象的直观描述,容易得出一次函数的增减性(k>0时,随着x的增大y也增大;k<0时,随着x的增大y反而减小).至此,完成了用“定义一图象一性质”这一模式研究一次函数的过程.

纵观这节的体系结构,“先研究正比例函数这种特殊的一次函数,再研究一般的一次函数”这一“从特殊到一般”的发展脉络十分清晰,

三 “由浅入深,由简至繁,由易到难”进行研究

“从一般到特殊”和“从特殊到一般”是两种过程相反的研究途径,但它们并非是“一对一错”的对立关系,它们各自都有用武之地,关键在于要用得恰到好处,要适合研究的对象,

“由浅入深,由简至繁,由易到难”是一般研究过程的规律,不论是“从一般到特殊”,还是“从特殊到一般”,都应遵循这样的规律.例如,矩形、菱形和正方形是特殊的平行四边形,它们的内涵比一般平行四边形更多,性质更复杂,判定条件更严苛,而且对它们的研究不能脱离对一般平行四边形的认识,因此“从一般到特殊”地研究平行四边形是符合认识规律的,又如,正比例函数y=kx(k≠0)是特殊的一次函数,与一般的一次函数y=kx+b(k≠0)相比,正比例函数所具有的b=0的特征使其在形式上更简单,由此其图象的位置也更容易确定(必定过原点).正是由于这些特性,使正比例函数成为一次函数中最简单的特殊对象,而且在认识它的基础上很容易扩展到一般的一次函数,因此“从特殊到一般”地研究一次函数是符合认识规律的,

俗话说“到什么山唱什么歌”“看菜吃饭,量体裁衣”,研究不同的对象,有可能采取不同的研究途径,要具体问题具体分析,没有一成不变的方法.

同学们,回顾并总结研究问题的方法,对于提高研究问题的能力非常有益.认识一般对象与特殊对象的辩证关系,对于更全面地认识事物十分重要.

猜你喜欢
正比例菱形矩形
改进的菱形解相位法在相位展开中的应用
两矩形上的全偏差
化归矩形证直角
从矩形内一点说起
人教版正比例函数概念的教学设计与点评
正比例的意义
根据特征巧判断
一次函数考点例析
菱形数独2则
菱形数独2则