浅谈算术解法与代数解法

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  无论中高中数学还是初中数学,有些内容看似复杂,但在解题的方法上又颇为灵活,而且总会有一些知识既是大家关注的焦点,又是学习的难点。如现实生活中,我们就无法回避“算术解法”与“代数解法”相比较的问题。许多同学对此认识模糊,难以摆脱算术解法思维模式的羁绊,抓不住代数解法的思考方向和要领,缺乏新知识应用的自觉性。下面我以高中理科生的身份,和同学们谈谈几点心得感受。
  一、 从思考过程上看对待未知数的不同态度
  算术与代数两种解法的不同思维方法,首先表现在思考过程中对待未知数的态度不同。算术解法只看到已知数与未知数对立的一面,在它们之间划了一道不可逾越的鸿沟。在具体思考中,不少同学把已知数当作探索过程的起点,而题目所需要的未知数只能是探索过程的终点。遇到较为复杂的应用题,要寻找到解题的正确方向与途径,往往需要付出大量艰辛的探索,这正是算术解法“落后”的标志,其直接原因是:提前背起了未知数的“未知”这一沉重包袱,没能调动未知数的“积极性”,发挥它身上的“导向功能”。不能把已知数和未知数放在一起考虑,平等地对待;总认为已知数是现实的,而未知数只存在于未来理想中,已知数与未知数彼此不通“音信”,也就无法弄清它们之间的全部数量关系,问题的全貌就无法展示出来, 如此解题既费时又费力,实非中学数学之上策。下面我举一实例,供同学们参考。例如:甲、乙两厂去年分别完成任务的112%和110%,共生产机床4000台,比原任务(两厂之和)超产400台。甲厂原任务生产多少台?用算术解法,省去探求过程,说明如下:
  从解题的艰难过程来看,幸亏有“假设”的妙想帮忙,而代数解法以“已知”和“未知”的对立统一思想为指导,积极促进“未知”向“已知”转化,首先用字母表示其中一个未知数,并用含字母的代数式表示相关的其它未知数,做到将未知数化“无形”为“有形”,再将未知数和已知数“面对面”放在一起,通过它们的交融,我们就不难找出它们之间的全部数量关系,进而抓住反映问题全部含义的相等关系,然后用含有未知数的代数式分别表示反映“相等关系”的等式左边和右边,从而得到方程。方程的建立,标志着解答应用题已经取得决定性胜利。接下来解方程,求未知数的值,相信各位已不在话下。大家切莫忘记,在发现相等关系建立方程的过程中,“未知”与“已知”的“平等對话”立下了头功。
  请看下面例题的代数解法过程:设甲厂原任务为x台,则乙厂原任务为(4000-400-x)台,让以上两个未知数与已知数4000台等处于平等“地位”,统一到下面的相等关系中:甲厂实际生产台数+乙厂实际生产台数=两厂实际生产总量。利用有关数量关系,甲厂实际生产台数表示为:112%X台,乙厂实际生产台数表示为:(4000-400-x)·110%台,于是得出方程:112%x+110%( 4000-400-x) =4000。至于解方程,那是程序化的运算操作,也就不是什么难事了。
  二、 从思想方法上看两种解题方法的优劣
  代数解法从整体入手,一开始就抓住既包括已知也包括未知的整体,将问题的“全部涵义”通过方程暴露在“光天化日之下”,再利用“操作系统”,也就是解方程的方法步骤求出问题的解,它常具有居高临下、省时省力的优点。而算术解法从局部入手,着眼于数量之间的“狭窄阴暗空间”,把已知数当作唯一依靠,“摸着石头过河”,不能把所有已知数和未知数都作为基点,利用它们之间全部数量关系,架起一座通往未知的“桥梁”(方程)。代数解法用相互联系的目光看问题,把数量关系作为探索的主要目标,把握了数量关系之“藤”就能“顺藤摸瓜”(求未知数)。而算术解法的目标,是一个个彼此孤立的数量,用孤立静止的目光看问题,看不到或不善于综合利用数量之间的系统联系,算术解法过于“功利”,过于“现实”,重视眼前,力争每一步求出一个数量,而代数解法着眼“将来”,优先考虑数量的“生存环境”(数量关系)的优化(建立方程)。
  看来,我们不仅要对代数解法的特点和优越性有清醒的认识,而且还要掌握如下几方面的思考要领。一是要弄清题意,明白问题中的已知数和未知数,并用字母表示其中一个未知数,一般是题目要求的未知数。二是要把分析重点放在掌握已知数与未知数的所有数量关系上,并找出“反映问题”全部含义的相等关系。三是要根据这个“相等关系”的左边和右边,列出需要的代数式,从而列出方程。这些要领,我们要在各种题型的分析中反复体会才能掌握,并形成技能,从而提高运用代数方法解决实际问题的能力。
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