关于极限思想在初中数学中的体现

发表时间:2020/11/11   来源:《教学与研究》2020年7月第20期   作者: 杨艳
[导读] 极限思想是近代数学的一种重要思想,高等数学以极限思想为基础,在初中
        杨艳
        安徽省合肥市第四十五中学  安徽省合肥市  230000

        摘  要:极限思想是近代数学的一种重要思想,高等数学以极限思想为基础,在初中数学上也有所体现。本文从我国古代极限思想的产生说起,主要探讨极限思想在初中数学课堂中的初步体现。
        关键词:极限思想;初中数学;
        引  言
        极限思想是近代数学的一种重要思想,其实在我国古代极限思想就产生了。春秋战国时期,在《庄子天下篇》中,有一句话:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”意思是说一个长度为一尺的木棒,每天截取它的一半,无限地进行下去,剩下的木棒长度趋近于零,但是永远不等于零。即剩下的木棒长度无限地趋于零,无限趋于就是极限思想的初步体现。
        在小学阶段,大家都学过圆的面积公式。可是圆的面积公式是如何得到的呢?魏晋时期数学家刘徽在《九章算术经》中写道:“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体,而无所失矣”。其实就是用圆的内接正多边形的面积来无限逼近圆的面积。这种无限逼近的思想,即极限思想,在初中数学中也有所体现。
一、找规律
       
二、无理数的引出
        众所周知,无理数是无限不循环小数。在初中数学中经常出现无理数,比如一元二次方程的根、锐角的三角函数值,但是学生对于无理数的理解还不够深刻。可喜的是,现代初中数学教学中逐渐地突出了对无理数理解的重要性。例如沪科版七年级下册《实数》,这一节课中,以边长为1的小正方形所形成的网格作为情境,引导学生计算出小正方形对角线的长度,即。接着探究是一个怎样的数?
      
        除了无理数外,反比例函数也是初中数学中一块重要的内容。反比例函数图像的特征也体现了极限思想。
三、反比例函数的图像
        沪科版九年级上册《反比例函数》这一节课中,通过丰富的实例,让学生自主探究发现反比例关系,从而引出反比例函数的概念。在初中阶段,主要通过直观的图像来研究函数的性质。所以需要画反比例函数的图像。学生甲直接选取两点画出一条直线,此时很多学生质疑:反比例函数的图像是一条直线吗?
       
        极限思想在反比例函数图象中的体现,说明了极限思想可以被图像化、具体化、形象化。有助于在初中数学教学中,学生对于极限思想的理解和掌握。
四、平行投影与中心投影
        投影是生活中常见的现象,而三视图又是特殊投影的产物。由于空间图形是三维的,所以需要投影从三个方面来衡量。从而培养学生的空间想象能力。沪科版九年级下册《投影》这节课中,分别学习了平行投影和中心投影的概念与性质。由平行光线所形成的投影为平行投影,例如太阳的光线照射。由一点(点光源)发出的光线所形成的投影为中心投影,例如路灯的光线照射。若对应点的连线互相平行,则是平行投影;若对应点的连线相交,则是中心投影,交点就是点光源所在的位置。
        于是学生提问:为什么太阳发出的光线是平行光线?而路灯、日光灯发出的光线就是看作点光源发出的光线。在物理上,太阳是看作一个研究对象,也当作一个点。此时,提问学生,太阳光线和灯光光线有什么区别?
有一学生说:“灯光是从一点发出的,因此光线会交于一点。那太阳光呢?
另一学生不经意间说出:太阳离我们太远了,所以它发出的光线可以看作是平行光线。于是我接着引导:两条平行线无限延长时,会怎么样?学生思考状:会交于一点。其实这就是高等几何中关于平行线相交的说法,学生现在就具有初步的极限思想。这就是思维火花的碰撞。
五、总结
        极限思想在代数,到平面图形,最后到空间几何都有其应用。所以在以后的初中数学教学中,我们不能忽视了极限思想,需在教学中不断的渗透,使学生初步掌握极限思想。初中学生初步掌握极限思想,为后续学习高等数学奠定良好的基础。

参考文献
[1]新时代数学编写组.义务教育教科书数学七年级下册[M]. 上海科学技术出版社, 2013.第9页
[2]新时代数学编写组.义务教育教科书数学九年级上册[M]. 上海科学技术出版社, 2014.第45页
[3]新时代数学编写组.义务教育教科书数学九年级下册[M]. 上海科学技术出版社, 2014.
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