以“分式方程”为例谈初中数学学法指导

2021-07-19 01:41郎宏琪
中学理科园地 2021年1期
关键词:学法指导初中数学

郎宏琪

摘   要:课堂教学中,教师是主导,学生是主体,教师指导学生学习.以“分式方程”的教学为例,探讨初中数学课堂教学中指导学生学法的策略.首先运用迁移式指导法,指导学生学会解分式方程;然后运用问题式指导法,指导学生解分式方程时检验的方法.强调解分式方程必须检验;再运用示范式指导法,帮助学生规范解分式方程的解题格式;最后运用结构式指导法,帮助学生理清增根产生的原因;运用矫正式指导法,帮助学生走出误区;运用渗透式指导法,提升学生思维能力.

关键词:初中数学;学法指导;分式方程

初中数学教学过程就是教师指导学生自主学习的过程.在这过程中,本着尊重学生主体地位的原则,教师引导并组织学生自主学习,合作探究.不断提升他们的学习能力,从而为终生学习打下良好的基础.

笔者谨以“分式方程”教学为例,探讨对学生进行学法指导的策略.

1  运用迁移式指导法,指导学生学会解分式方程

数学教材的前后知识间往往存在一定的内在联系.教师要善于引导学生有意识地把已有的知识、技能、经验等迁移到新知识的学习中.

学习分式方程之前,学生接触到的都是整式方程.教学分式方程应启发学生找出两种方程之间的异同点,分析讨论解分式方程的策略.

运用迁移式指导法,指导学生学习并掌握解分式方程的一般方法.首先解方程2-=;然后借助解该方程,回顾总结出解含有分母的一元一次方程的一般步骤:(1)去分母,(2)去括号,(3)移项,(4)合并同类项,(5)系数化为“1”.最后将解法步骤和经验迁移到解分式方程之中.

点拨学生解分式方程时,在“去分母”这一步,方程两边必须乘“最简公分母”.放手让学生自主探究解分式方程:(ⅰ)-=0,(ⅱ)-=.待学生解出这两个分式方程,教师将部分学生练习的情况投映到电子白板上,组织学生进行评价.引导学生分析、归纳解分式方程的一般步骤.

2  运用问题式指导法,引导学生解分式方程必须进行检验

教学过程讲究的是一波未平一波又起,层层推进.教师是教学的主导,应善于运用各种策略引导学生进行探究学习.问题和问题串是推进教学过程的有效手段,运用问题式指导法,引导学生逐步探究.

“分式方程”教学中,教师在小结分式方程的一般解法后,抛出新问题:

(1)什么是方程的解?

(2)x= -4一定是方程-=0的解吗?你是如何确定的?

通过这个问题,将学生的思维逐步引向分式方程必须检验这个解题步骤中.

学生解答这两个问题,一般不会有什么困难.接着,教师提出一个新的问题:

解方程:(ⅲ)=-1,并检验.

这个问题,表面看与之前的问题没太大区别,但实际暗藏杀机——涉及到增根,学生解答起来自然困难——无从下手.与该分式方程所对应的整式方程的解是x=2,而x=2是无法代入原方程的.向学生提出了新的挑战——怎样检验.

运用问题式指导法指导学生学习,旨在引导学生明白解分式方程必须检验,以及检验的方法.

3  运用示范式指导法,规范解分式方程的解题格式

解题规范有助于学生的解题思维向正确的方向发展,帮助学生理清解题步骤;解题规范有助于学生进行解题后的自我检查,提高解题正确率.

笔者运用示范式指导法指导学生学习分式方程,帮助学生规范解分式方程的解题格式.

例如,解分式方程:(ⅳ)-=1;

(ⅴ)-=1.

解:(ⅳ)方程两边同乘(x+2)(x-2),得:(x+2)2-20=(x+2)(x-2),整理得:x2+4x+4-20=x2-4,移项、合并同类项得:4x=12,解得:x=3.检验:当x=3时,(x+2)(x-2)=5≠0,∴x=3是原方程的解.

解:(ⅴ)方程两边同乘(x+1)(x-1),得:x(x+1)-2=(x+1)(x-1),整理得:x2+x-2=x2-1,移项,合并同类项得:x=1.检验:当x=1时,(x+1)(x-1)=0,∴x=1是增根,原方程无解.

学习解分式方程,“检验”这一步应反复强调,使每个学生都学会检验,并使“检验”成为学生解分式方程的自觉行为.

4  运用结构式指导法,帮助学生理清增根产生的原因

學生通过自主学习,获取的知识是零散的.欲想让学生自己将“零散”的新知,有效整合到已有的知识体系中,是比较困难的.教师运用结构式指导法,帮助学生把握知识的来龙去脉,深入理解知识的立体结构、完整体系和相应的认知结构.

在解分式方程的过程中,对于“增根”的产生,不少学生产生了困惑:为什么在解含有分母的一元一次方程时,没有出现增根,而解分式方程时有时会出现增根呢?对于这一疑惑,教师应启发学生思考,引导学生探究,使学生“茅塞顿开”.

解整式方程时,不会出现增根.其原因是:

(1)若整式方程中不含分母,则通过去分母、去括号、移项、合并同类项、系数化为“1”等步骤解方程,是不可能出现增根的——方程两边没有乘任何代数式;

(2)若整式方程中含有分母,依据等式基本性质,两边乘以分母的最小公倍数,这个“最小公倍数”是一个具体的数而不是含有字母的代数式,解这样的整式方程也不会出现增根.

概况起来说,解整式方程不会出现增根.

解分式方程,由于方程两边同时乘以的是各个分式的最简公分母,这个最简公分母必定含有未知数.倘若这个最简公分母为零,则此时方程两边同时乘以的数实际就是零,其结果当然是方程两边都为零,这与原分式方程不能构成同解方程,故出现了增根的现象.

鉴于此,解分式方程一定要验根,这是区别于解整式方程的一个重要步骤.

5  运用矫正式指导法,帮助学生走出误区

解分式方程,学生有两个认识误区:

误区一:方程有增根时,方程就无解;

误区二:分式方程无解时,就是该方程有增根.

教师必须明明白白地告知学生,解分式方程出现增根,并不意味着方程就一定无解;分式方程无解,也未必就一定出现增根.可结合具体例子,解给学生看.运用矫正式指导法,让学生走出认识误区.

例如:解分式方程:(ⅵ)+=1+.

解:方程两边同乘(x+2)(x-2),得:(x-2)+4x=(x+2)(x-2)+2(x+2).整理得:x-2+4x=x2-4+2x+4.移项、合并同类项得:x2-3x+2=0,解得x1=1,x2=2.检验:当x1=1时,(x+2)(x-2)=-3≠0,所以x1=1是原方程的根;当x2=2时,(x+2)(x-2)=0,所以x2=2是原方程的增根.因此,原方程的根是x=1.

一个分式方程化成一元二次方程后,如果有两个解,且其中一个满足原方程而另一个不满足,那么满足的那个解就是原分式方程的解,另一个是原方程的增根,要舍去.

通过这个例子,学生走出了“误区一”.

再如: 若关于x的分式方程=a无解,求a的值.

解:方程两边同乘x+1得:x-a=a(x+1),整理得(1-a)x=2a

∵原分式方程无解,∴有两种情况.

①方程(1-a)x=2a无解,此时a=1;

②方程(1-a)x=2a有解,但这个解是分式方程的增根,即x=-1,把x=-1代入(1-a)x=2a,解得a= -1.

综上所述,a的值为±1.

通过这个例子,帮助学生走出“误区二”.

6  运用渗透式指导法,提升学生思维能力

根据学生学习的实际情况,相机引导,把学习方法、解决问题的策略渗透到学生的学习过程中,润物无声.

6.1  运用渗透式指导法,提升学生的逆向思维能力

逆向思维要求学生变换角度思考问题.如果学生能经常性地进行逆向思维训练,那么他们考虑问题会更全面、周到.甚至能独辟蹊径解决数学难题.学习分式方程的解法,由于有时会出现增根,借助分析增根产生的原因,训练学生的逆向思维.

例如: 关于x的方程=有增根,则增根是______ ,m的值为______.

解决这个问题,学生必须理解“增根”的概念以及增根产生的原因.从而加深学生对“增根”的理解.

该方程的最简公分母是3(x-3),而出现增根是由于对应整式方程的解代入到最简公分母中时,最简公分母为零.所以,由3(x-3)=0,解得x=3. 显然,该方程如果有增根,增根就是x=3.

如何解“m”呢?根据增根产生的原因——对应整式方程的解,但又不是分式方程的解——此时分式的最简公分母为零.据此,去解.

解:方程两边同乘3(x-3),得3(x-1)=m2,根据题意,增根x=3是此整式方程的根.将x=3代入3(x-1)=m得:3(3-1)=m2,∴m=±.增根是3,m的值为±.

6.2  运用渗透式指导法,提升学生思维的慎密性

解含有字母系數的分式方程,对于学生是难点,他们往往忽略检验这一环节.教学时,引导学生把字母系数当作一个具体的数字来用,告诉他们解法与解一般的分式方程相类似.运用渗透式指导法,训练学生思维的缜密性.

例如. 关于x的分式方程=-2的解是非负数,求a的取值范围.

解:方程两边同乘2(x-1),得:2x=3a-4(x-1),解得x=.

∵原方程的解是非负数,∴x≥0,即≥0.∴a≥-.

请注意,本题的解到此并没有结束,而有些学生往往就做到此处.他们忘记了解分式方程的一个最重要的环节——检验.数学教师必须向学生讲清楚,接下来还要根据2(x-1)≠0.继续解答.

∵2(x-1)≠0,∴x-1≠0,即≠1,解得a≠.综合起来,就是a≥-,且a≠.

解含有字母系数的分式方程,同样要求验根,确保分母不为零,分式才有意义.

指导学生学法,根据知识点的特殊性以及本班学生的实际水平、能力,选择适当的指导方法,灵活机动,才能取得较为理想的效果.

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