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關(guān)鍵詞 人臉識(shí)別;主成分分析;奇異值分解;特征值分解
中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708(2017)179-0040-02
隨著人工智能的飛速發(fā)展,人臉識(shí)別吸引了越來(lái)越多的關(guān)注及研究。主成分分析因?yàn)槠浞奖愫?jiǎn)單的特點(diǎn)成為比較常用的方法之一,而SVD分解又成為主成分分析中的主流實(shí)現(xiàn)方法,但該方法有一定缺陷,比如處理大矩陣效率較低。為了得到更高效率的主成分分析方法,越來(lái)越多的工作者開(kāi)始研究如何提高主成分分析的效率。
經(jīng)過(guò)研究,當(dāng)矩陣的兩個(gè)維度相差很大時(shí),將矩陣與其轉(zhuǎn)置相乘得到相關(guān)矩陣,即一個(gè)維度較小的矩陣,再求其特征值與特征向量能夠得到與直接進(jìn)行SVD分解相同的結(jié)果,而上述相關(guān)矩陣求特征值的替代方法卻能極大地提高效率。
第二節(jié)將詳細(xì)介紹基于SVD的主成分分析和基于特征值分解的替代算法的基本原理。第三節(jié)將詳細(xì)介紹的兩種方法對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟。第四節(jié)將詳細(xì)比較這兩種方法的異同,主要是算法耗費(fèi)時(shí)間的差異。第五節(jié)總結(jié)根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論。
1 基本原理
主成分分析的主要思想是提取出訓(xùn)練集中圖片的主成分,使測(cè)試集與其主成分做內(nèi)積觀察結(jié)果,進(jìn)而將人臉圖片與其他圖片相區(qū)別。
我們將訓(xùn)練集的圖片讀入,并將每一張圖片都拉成“一條向量”放在一個(gè)矩陣的一行中,減去平均值,此時(shí)的圖像矩陣示意圖如下:
我們的數(shù)據(jù)集共有35個(gè)圖片,圖片拉長(zhǎng)之后的向量長(zhǎng)為108×75=8 100,故矩陣的行數(shù)為8 100,列數(shù)為35??芍@是一個(gè)行列維度相差很多的矩陣。
1.1 基于SVD的主成分分析
奇異值分解是主成分分析的主流方法,其原理在于將原矩陣P分解為3個(gè)矩陣相乘:
U×S×V=P
其中U和V是單位正交矩陣,S是對(duì)角陣。通過(guò)這樣的分解,我們得到U和V代表兩個(gè)維度上的主成分,而S的對(duì)角元素代表對(duì)應(yīng)主成分的重要程度。在本實(shí)驗(yàn)中,V的每一行有著明確的物理意義,代表圖片的主成分。
1.2 基于相P矩陣特征值分解的快速算法
當(dāng)需要奇異值分解的矩陣在兩個(gè)維度上相差較大時(shí),我們可以用相關(guān)矩陣特征值求解的辦法來(lái)提高計(jì)算效率,并且得到相同的結(jié)果。首先我們需要得到P的相關(guān)矩陣R:
然后,將奇異值分解的結(jié)果帶入相關(guān)矩陣,由于正交陣的轉(zhuǎn)置即是它自身的逆,故不難發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)推倒得到了特征值分解的形式,所以我們僅需要做特征值分解的計(jì)算即可得到奇異值分解中的S和U矩 陣。
至此,我們用相關(guān)矩陣求特征值分解的方法已經(jīng)完全求出奇異值分解的結(jié)果。
2 實(shí)驗(yàn)方法
訓(xùn)練集由35張人臉的灰度圖像構(gòu)成,如圖2:
測(cè)試集如圖3:
實(shí)驗(yàn)過(guò)程由matlab仿真進(jìn)行。首先,我們將訓(xùn)練集的圖片讀入,并將每一張圖片都拉成“一條向量”放在一個(gè)矩陣的一行中,減去平均值,待后續(xù)處理。在傳統(tǒng)的方法中,我們對(duì)該矩陣進(jìn)行SVD分解,但由于兩個(gè)維度相差過(guò)大,導(dǎo)致較大的維度上的值相對(duì)很小,故而在正規(guī)奇異值分解算法中浪費(fèi)了很多時(shí)間,而這也正是SVD分解算法效率較低的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)中,我們就傳統(tǒng)算法和相關(guān)矩陣的特征值算法進(jìn)行了討論。繼而,我們對(duì)SVD的中間的對(duì)角陣觀察對(duì)角元素,可知最大項(xiàng)約為次大項(xiàng)的一倍,故可知在后續(xù)的分類中,只需考慮最大項(xiàng)對(duì)應(yīng)的主成分。在訓(xùn)練集輸入完成以后,我們將待檢測(cè)圖片按照同樣的方法拉成“一條向量”,再與最大主成分求相關(guān)系數(shù),即直接做內(nèi)積并與前面圖片作比較即可,可知人臉和馬臉圖片的運(yùn)算結(jié)果相差一個(gè)數(shù)量級(jí),故而得以區(qū)分。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,將矩陣分解為U×S×V,左右兩個(gè)矩陣為標(biāo)準(zhǔn)正交陣,中間是對(duì)角陣。觀察對(duì)角陣元素見(jiàn)圖4。
可知第一個(gè)項(xiàng)是第二個(gè)2倍左右,相差較多,故我們可以重點(diǎn)區(qū)分以是否像第一個(gè)主成分作為判別標(biāo)準(zhǔn)。即第一項(xiàng)可以被看作人臉圖像的最主要成分。我們將第一主成分經(jīng)過(guò)線性放縮到0到255灰度值區(qū)間并可視化觀察,如圖5左,可以看作是一個(gè)近似每張人臉平均的這樣一個(gè)結(jié)果。而實(shí)際上排序相對(duì)靠后地主成分也有特定地物理含義,例如第4個(gè)主成分,如圖5右,主要表征了肩上頭發(fā)的多少的區(qū)別。
我們用主成分去和測(cè)試集地人臉圖片和馬臉圖片分別作內(nèi)積,得到圖6??擅黠@觀察到,測(cè)試集人臉圖片和上面分析的主成分進(jìn)行內(nèi)積明顯高于測(cè)試集馬臉地內(nèi)積結(jié)果。我們根據(jù)圖中觀察可得出將2 000設(shè)為判定是否為人臉地閾值:即當(dāng)內(nèi)積值大于或等于2 000,我們把測(cè)試圖片判定為人臉,若內(nèi)積值小于2 000,我們把測(cè)試圖片判定為非人臉。
4 算法對(duì)比
我們經(jīng)過(guò)原理分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均證明兩種方法得到的結(jié)果完全相同。但是兩者的耗費(fèi)時(shí)間卻相差很多,我們?cè)趍atlab上進(jìn)行試驗(yàn),對(duì)比運(yùn)行時(shí)間發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)SVD方法耗時(shí)約2.7S,而我們的基于特征值分解的快速替代算法耗時(shí)約0.0026S,效率提高了大約1 000倍。這在大量級(jí)數(shù)據(jù)集上將發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
5 結(jié)論
基于SVD主成分分析人臉識(shí)別方法是一種簡(jiǎn)單可靠的方法,能夠得到很清晰的分類效果。而其效率較低地問(wèn)題在待分解矩陣維度相差較大情況下可以通過(guò)特征值分解的方式,在保證得到相同結(jié)果的前提下,大大提高算法運(yùn)行效率。
參考文獻(xiàn)
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[3]梁毅雄,龔衛(wèi)國(guó),潘英俊,等.基于奇異值分解的人臉識(shí)別方法[J].光學(xué)精密工程,2004,12(5):543-549.
教學(xué)過(guò)程
一、創(chuàng)設(shè)情境,激趣引新
師:下面同學(xué)們先看一道生活中的問(wèn)題,自己獨(dú)立思考根據(jù)題意把方程列出來(lái)(大屏幕投影).
1. 一艘輪船在靜水中的最大航速為20千米/時(shí),它沿江以最大航速順流航行100千米,與以最大航速逆流航行60千米所用時(shí)間相等,求江水的流速是多少?
(學(xué)生自主探究與同伴互助列出方程.)
師:哪位同學(xué)回答這個(gè)問(wèn)題?
生:設(shè)江水的流速為x千米/時(shí),則順流速度為(20+x)千米/時(shí),逆流速度為(20-x)千米/時(shí),根據(jù)題意“順流航行100千米與逆流航行60千米所用時(shí)間相等”,所以方程應(yīng)為■=■ .
師:思路很明確.江水中的輪船是順流而下走得快,逆流而上航行的慢,那同學(xué)們看我們的學(xué)習(xí)是應(yīng)該逆流而上呢還是應(yīng)該順流而下?
生(眾):逆流而上!
師:這種類型的方程,我們以前接觸過(guò)嗎?那我們以前曾學(xué)過(guò)哪幾類方程?你能舉出幾個(gè)例子嗎?
生1:我們學(xué)過(guò)一元一次方程;如:3x-1=0 等.
生2:還有二元一次方程;如:2x+3y=6等.
師:仔細(xì)觀察,這些方程的兩邊都是怎樣的式子?
生(齊):是整式.
師:我們把這些方程都叫做整式方程.那么,我們剛才所列的方程與這些整式方程有什么區(qū)別?
生1:這個(gè)方程的未知數(shù)在分母里.
生2:這個(gè)方程的分母中含有未知數(shù).
師:同學(xué)們觀察得非常細(xì)致,總結(jié)得太棒了!我們就把這種分母中含有未知數(shù)的方程叫做分式方程.(板書(shū)分式方程的概念),同學(xué)們想一想分式方程的特征是什么?
生:分母中含有未知數(shù).
師:下面我們作一個(gè)小練習(xí):判斷下列各式哪個(gè)是分式方程.
(1)3x+2y=1; (2)■=■; (3)■;
(4)■=0; (5)x+■=1.
生:(1)(2)是整式方程;(3)是分式;(4)(5)是分式方程.
師:分式方程和我們以前研究的一(二)元一次方程一樣能刻畫(huà)現(xiàn)實(shí)世界,是一種反映現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)學(xué)模型,但從形式上又與它們不同:分母中含有未知數(shù),那么如何解分式方程呢?
二、追根溯源,探究解法
師:同學(xué)們已經(jīng)知道了什么是分式方程,那下一步就是要考慮怎樣解分式方程了?
首先,我們先看一個(gè)一元一次方程x-■=■-2, 哪個(gè)同學(xué)能解呢?
(生板演,大屏幕顯示解答步驟.)
師:非常好,那么這個(gè)分式方程■=■你會(huì)不會(huì)解呢?要求同學(xué)們先獨(dú)立思考,給你們3分鐘時(shí)間解出方程,要求檢驗(yàn)所得結(jié)果,解完后可以與前后桌討論解題方法.(學(xué)生獨(dú)立思考解方程.)
師:(巡視同學(xué)解題情況,看同學(xué)們大部分都完成了任務(wù)),哪位同學(xué)能把自己的解法講給同學(xué)們?
生1:利用分式的基本性質(zhì),方程化為
■=■,因?yàn)榉帜赶嗤瑒t分子也相等,得:100(20-x)=60(20+x),所以x=5.
師:好,哪位同學(xué)還有不同的解法?
生2:我是通過(guò)去分母來(lái)化簡(jiǎn)方程的.方程■=■兩邊都乘以最簡(jiǎn)公分母(20+x)(20-x),得100(20-x)=60(20+x),所以x=5.
師:還有不同解法嗎?
生3:利用比例的性質(zhì)“內(nèi)項(xiàng)之積等于外項(xiàng)之積”,這樣做也比較簡(jiǎn)便,得100(20-x)=60(20+x) ,所以x=5
師:這三位同學(xué)的解法都很好,很有創(chuàng)意,大家給點(diǎn)表?yè)P(yáng)(鼓掌).他們的解法不同,但不同在哪兒呢?各自的依據(jù)是什么?
生(眾):一個(gè)是利用分式的基本性質(zhì),一個(gè)是利用等式的基本性質(zhì),一是利用比例的性質(zhì).
師:對(duì),這三種解法的不同我們找出來(lái)了,那他們的解法有相同的地方嗎?又相同在哪兒?大家討論一下.
(學(xué)生同座或前后座立馬投入討論.得出結(jié)論:都是由分式方程化為整式方程.)
師:我們解分式方程要在方程兩邊乘以最簡(jiǎn)公分母,去分母后變?yōu)檎椒匠?,再解這個(gè)方程,得出分式方程的解.(本節(jié)課的重點(diǎn)清晰的呈現(xiàn)在學(xué)生面前-解分式方程的關(guān)鍵-把分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程.)
三、乘勝追擊,再探新知
師:下面咱們?cè)俳庖粋€(gè)難點(diǎn)兒的方程,要求驗(yàn)根”.大屏幕投影出:
解分式方程:■=■.
(學(xué)生獨(dú)立思考,在方程兩邊同乘(x+5)(x-5),得整式方程x+5=10,解得x=5,將x=5代入原分式方程檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)這時(shí)分母x-5和x-25的值都為0,相應(yīng)的分式無(wú)意義,因此,x=5雖是整式方程x+5=10的解,但不是原分式方程■=■的解,實(shí)際上,這個(gè)分式方程無(wú)解.驗(yàn)根時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題:所得結(jié)果5使原方程分母為0,此時(shí)教室有點(diǎn)亂了,有同學(xué)認(rèn)真檢驗(yàn)自己解題過(guò)程并無(wú)錯(cuò)誤,開(kāi)始和同桌及前后同學(xué)討論了.)
師:(巡視,看火候差不多了)同學(xué)們是不是發(fā)現(xiàn)解方程得出x=5不是分式方程的解,分式方程還有沒(méi)有解呢?分式方程此時(shí)就沒(méi)有解了,為什么兩個(gè)方程,一個(gè)有解,一個(gè)無(wú)解,而產(chǎn)生無(wú)解的原因是什么?
(學(xué)生自主探究,同伴交流,各抒己見(jiàn),踴躍發(fā)言探討分式方程無(wú)解的原因.)
師:利用黑板總結(jié)學(xué)生發(fā)言,去分母時(shí),方程2,當(dāng)x=5時(shí)(20+x)(20-x)≠0方程兩邊同時(shí)乘以不為0的式子,因此,所得整式方程的解是2的解;方程3,當(dāng)x=5時(shí)(x+5)(x-5)=0,方程兩邊同時(shí)乘以一個(gè)等于0的式子,這時(shí)所得整式方程的解使方程3出現(xiàn)分母為0,因此x=5不是方程3的解.因?yàn)?乘以任何數(shù)都等于零,從而擴(kuò)大了方程解的范圍.這就是分式方程無(wú)解的原因.
師:我們已經(jīng)明白了本節(jié)難點(diǎn)“分式方程可能無(wú)解的原因”,現(xiàn)在大家回顧思考在解分式方程時(shí)驗(yàn)根的方法是什么?
生:將整式方程的解代入最簡(jiǎn)公分母,如果最簡(jiǎn)公分母的值不為0,則整式方程的解是原分式方程的解;否則,這個(gè)解不是原分式方程的解.
(學(xué)生理解分式方程可能無(wú)解的原因,突破了難點(diǎn),并掌握了解分式方程驗(yàn)根的方法.)
四、 水到渠成,范例引路
師:下面同學(xué)們一起看兩個(gè)例題,學(xué)生思考解答.
例1:解方程■=■.
生板演:解:方程兩邊同乘x(x-3),得 2=3x-9,解得 x=9,檢驗(yàn):x=9時(shí)x(x-3)≠0,x=9是原分式方程的解.
例2:解方程■-1=■.
生板演:解:方程兩邊同乘(x-1)(x+2),得x(x+2)-(x-1)(x+2)=3 化簡(jiǎn),得x+2=3 解得x=1.
檢驗(yàn):x=1時(shí)(x-1)(x+2)=0,x=1不是原分式方程的解,原分式方程無(wú)解.
師:這兩名學(xué)生都做對(duì)了,這兩上分式方程一個(gè)有解,一個(gè)無(wú)解.
師:同學(xué)們翻到課本29頁(yè)做練習(xí),教師提問(wèn)四名同學(xué)板演.
生:講解解題過(guò)程,互相評(píng)價(jià).
師:這幾個(gè)同學(xué)做得很好,同學(xué)們都會(huì)解分式方程了,下面同學(xué)們思考討論.請(qǐng)同學(xué)們歸納解分式方程的基
本思想,基本方法和基本步驟?
學(xué)生歸納:(大屏幕顯示).
五、 畫(huà)龍點(diǎn)睛,建構(gòu)體系
師:回顧一下在這一節(jié)課中你都學(xué)了什么?
生:1. 分式方程的概念. 2. 分式方程的解法. 3. 解分式方程必須要驗(yàn)根.
對(duì)于形如“af(x)+b =c”(其中a、b、c為常數(shù),f(x)是關(guān)于x的二次代數(shù)式)”的可化為一元二次方程的分式方程,一般來(lái)說(shuō)都可以用如下五種方法來(lái)解.下面我以方程 + =7為例,談?wù)勥@五種方法的具體求解過(guò)程.
一、倒數(shù)換元法
觀察分式方程“af(x)+b =c”,我們不難發(fā)現(xiàn)它有一個(gè)明顯的特點(diǎn)是:f(x)與 互為倒數(shù).對(duì)于此類問(wèn)題,最簡(jiǎn)明的求解方法就是利用倒數(shù)換元法來(lái)求解.因此我們可以假設(shè)f(x)=y,那么 = ,這樣一來(lái),經(jīng)過(guò)換元后關(guān)于新變量y的方程的次數(shù)就降低了,問(wèn)題也就容易解決了.
解法一:設(shè) =y,則 = (y≠0),原方程變形得2y+ =7.
去分母,得2y -7y+6=0,解之得y =2,y = .
當(dāng)y =2時(shí), =2,去分母,化簡(jiǎn)得x -2x-1=0,解之得x=1± ;
當(dāng)y = 時(shí), = ,去分母,化簡(jiǎn)得2x -3x-1=0,解之得x= .檢驗(yàn)略.
二、均值換元法
由于分式方程“af(x)+b =c”的左邊兩個(gè)含有變量x的式子的和是一個(gè)常數(shù)c,因此如果假設(shè)af(x)= +t,b = -t,由于f(x)與 互為倒數(shù),因此將兩式相乘可以得到ab= -t ,再由這個(gè)方程可以解得t,然后把t的值代入af(x)= +t中求得x.結(jié)合上述方程具體解法如下.
解法二:設(shè) = +t, = -t,
將上述兩式相乘可得12= -t ,解之得t = ,t = .
當(dāng)t = 時(shí), = + ,去分母,得2(x +1)=4(x+1),化簡(jiǎn)得x -2x-1=0,解之得x=1± ;
當(dāng)t =- 時(shí), = - ,去分母,得2(x +1)=3(x+1),化簡(jiǎn)得2x -3x-1=0,解之得x= .檢驗(yàn)略.
三、利用根與系數(shù)關(guān)系來(lái)解
仔細(xì)觀察分式方程“af(x)+b =c”的特點(diǎn),不難發(fā)現(xiàn)它有兩個(gè)特點(diǎn):①af(x)+b =c;②af(x)×b =ab,其中c與a×b都是常數(shù).正好符合一元二次方程中的根與系數(shù)關(guān)系式,因此我們可以把a(bǔ)f(x)與b 看做是一元二次方程“y -cy+a×b=0”的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,我們只要解這個(gè)一元二次方程就可以得到af(x)與b 的值,從而進(jìn)一步求得原方程的解.
解法三:由于 + =7, × =12,因此我們把 與 看做是一元二次方程“y -7y+12=0”的兩個(gè)根.解這個(gè)一元二次方程得y =4,y =3.
若 =4,則 =3,由方程 =4,去分母,得2(x +1)=4(x+1),化簡(jiǎn)得x -2x-1=0,解之得x=1± ;
若 =3,則 =4,由方程 =3,去分母,得2(x +1)=3(x+1),化簡(jiǎn)得2x -3x-1=0,解之得x= .檢驗(yàn)略.
四、十字相乘因式分解法
如果將分式方程進(jìn)行移項(xiàng)或者去分母,再經(jīng)過(guò)適當(dāng)整理后,使得方程的右邊是0,方程的左邊是易于利用十字相乘法分解因式的式子,那么就可以利用十字相乘法來(lái)解此類方程.
解法四:移項(xiàng)得 + -7=0,利用十字相乘法分解因式得 + -7=-( -1)( -3)=0,于是可以得到 -1=0或 -3=0.
當(dāng) -1=0時(shí),整理得x -2x-1=0,解之得x=1± ;
當(dāng) -3=0時(shí),整理得2x -3x-1=0,解之得x= .檢驗(yàn)略.
另解成:方程兩邊同時(shí)乘以(x +1)(x+1)去分母,移項(xiàng)得2(x +1) -7(x +1)(x+1)+6(x+1) =0,利用十字相乘法進(jìn)行分解因式得[(x +1)-2(x+1)][2(x +1)-3(x+1)]=0,于是可以得到(x +1)-2(x+1)=0或2(x +1)-3(x+1)=0.
當(dāng)(x +1)-2(x+1)=0時(shí),整理得x -2x -1=0,解之得x=1± ;
當(dāng)2(x +1)-3(x+1)=0時(shí),整理得2x -3x-1=0,解之得x= .檢驗(yàn)略.
五、待定系數(shù)因式分解法
在解方程 + =7時(shí),在學(xué)習(xí)用換元法解這個(gè)方程之前,大部分學(xué)生習(xí)慣上直接用去分母法來(lái)解,即方程兩邊同時(shí)乘以(x +1)(x+1),去分母、去括號(hào)、移項(xiàng)得2x -7x +3x +5x+1=0.當(dāng)學(xué)生在解這個(gè)高次方程有困難時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察方程2x -7x +3x +5x+1=0的特點(diǎn),可以發(fā)現(xiàn):x 的系數(shù)是2;常數(shù)項(xiàng)是1.根據(jù)這個(gè)特點(diǎn),用待定系數(shù)法分解因式時(shí)只有兩種可能.
解法五:方程兩邊同時(shí)乘以(x +1)(x+1),去分母、去括號(hào)、移項(xiàng)得2x -7x +3x +5x+1=0.用待定系數(shù)法分解因式:
①設(shè)2x -7x +3x +5x+1=(x +ax+1)(2x +bx+1),去括號(hào),合并同類項(xiàng)得,2x -7x +3x +5x+1=2x +(2a+b)x +(3+ab)x +(a+b)x+1,于是有2a+b=-73+ab=3a+b=5,求解方程組時(shí),發(fā)現(xiàn)此方程組無(wú)解,說(shuō)明此種分解不符合題意.
②設(shè)2x -7x +3x +5x+1=(x +ax-1)(2x +bx-1),去括號(hào),合并同類項(xiàng)得,2x -7x +3x +5x+1=2x +(2a+b)x +(-3+ab)x -(a+b)x+1,于是有2a+b=-7-3+ab=3-(a+b)=5,
關(guān)鍵詞:成本預(yù)算;資金預(yù)算編制;資產(chǎn)負(fù)債表
中圖分類號(hào):F275.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2013)11-0-01
當(dāng)前企業(yè)在運(yùn)行的過(guò)程中要保證預(yù)算控制效果,必須要從預(yù)算編制入手,資金預(yù)算是企業(yè)預(yù)算編制中重要的部分,也是實(shí)施全面預(yù)算管理的重要環(huán)節(jié),因此資金預(yù)算編制就成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)預(yù)算總目標(biāo)的主要途徑之一,要通過(guò)合理的資金預(yù)算編制明確各責(zé)任主體的責(zé)任目標(biāo)。
一、資金預(yù)算編制模式
就當(dāng)前企業(yè)的運(yùn)行情況而言,資金預(yù)算的編制方式有三種,一種是自上而下式資金預(yù)算編制,其優(yōu)點(diǎn)在于能有效保障企業(yè)的整體利益,資金預(yù)算編制所需時(shí)間短,但是該種資金預(yù)算編制模式的集權(quán)性較高,執(zhí)行單位并沒(méi)有積極參與到其中,在執(zhí)行的過(guò)程中企業(yè)各部門之間存在溝通不暢的情況,執(zhí)行單位的主動(dòng)性被忽視,導(dǎo)致資金預(yù)算執(zhí)行效果低下。一種是自下而上式資金預(yù)算編制,在該種編制模式中基層部門的主觀性得到較全面的展現(xiàn),因?yàn)閷?duì)市場(chǎng)的了解比較多,所以能根據(jù)市場(chǎng)的變動(dòng)情況進(jìn)行相關(guān)調(diào)整后編制合理的資金預(yù)算。但是該模式可能會(huì)導(dǎo)致管理失控,各個(gè)基層部門為了自身利益會(huì)虛報(bào)預(yù)算,如企業(yè)高層不給予充分的壓力,那么資金預(yù)算編制效果不夠理想。另外一種是上下結(jié)合的模式,首先自上而下對(duì)資金預(yù)算控制目標(biāo)進(jìn)行分解,然后自下而上編制資金預(yù)算,逐級(jí)匯總和審核,最終實(shí)現(xiàn)總體上的平衡。
鑒于上述分析,本文以上下結(jié)合的方式,以成本預(yù)算編制為基礎(chǔ),對(duì)企業(yè)資金預(yù)算編制進(jìn)行研究。為了保證自身經(jīng)濟(jì)效益,以責(zé)權(quán)發(fā)生制為原則進(jìn)行預(yù)算編制,對(duì)于資金預(yù)算編制而言,在責(zé)權(quán)發(fā)生制的前提下,要采取收付實(shí)現(xiàn)制的方法進(jìn)行。
二、資金預(yù)算編制依據(jù)和原則
結(jié)合成本預(yù)算編制資金預(yù)算的編制依據(jù)是企業(yè)部門的年度總成本預(yù)算以及分項(xiàng)的成本控制指標(biāo)。因?yàn)槠髽I(yè)資金是企業(yè)運(yùn)行的保證,所以在資金預(yù)算編制中堅(jiān)持的最基本原則是“以收定支,尋求平衡”,也就是在資金預(yù)算編制中要以企業(yè)收入為依據(jù),按照收付實(shí)現(xiàn)制進(jìn)行編制。另外,在企業(yè)資金預(yù)算編制中還需要堅(jiān)持“先急后緩、統(tǒng)籌兼顧”的編制原則,因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)目標(biāo),在企業(yè)運(yùn)行中需要控制的重點(diǎn)也是不一樣的,所以在資金預(yù)算編制的時(shí)候要有輕重緩急,要保證重大事件、重要項(xiàng)目資金充足,不能因?yàn)檫@些項(xiàng)目中資金短缺影響到企業(yè)的發(fā)展。同時(shí)要在資金預(yù)算編制中統(tǒng)籌兼顧企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng),確保企業(yè)能正常生產(chǎn),為進(jìn)一步獲得資金服務(wù),實(shí)現(xiàn)企業(yè)繼續(xù)“造血”的功能。
三、資金預(yù)算編制內(nèi)容和口徑
企業(yè)資金預(yù)算編制必須按照時(shí)間進(jìn)行,以一段時(shí)間的資金收入為基礎(chǔ)。因此確定資金預(yù)算編制的內(nèi)容主要有期初余額、本期收入、本期支出、期末余額。期初余額就是企業(yè)期初的貨幣資金余額;本期收入就是在預(yù)算期內(nèi)企業(yè)經(jīng)營(yíng)預(yù)算以及支出預(yù)算對(duì)應(yīng)發(fā)生的當(dāng)期內(nèi)產(chǎn)生的資金收入、銀行借款收入、代收款、資金負(fù)債表上減少款項(xiàng)和預(yù)收增加款項(xiàng)帶來(lái)的資金增加數(shù)量;本期支出就是在預(yù)算期內(nèi)發(fā)生的各種貨幣資金的支出、固定增產(chǎn)的支出、稅費(fèi)的支出、各種代付款項(xiàng)目的減少以及預(yù)付賬帶來(lái)的款項(xiàng)減少數(shù)量;期末余額就是預(yù)算期末企業(yè)貨幣資金的預(yù)計(jì)余額。
在企業(yè)資金預(yù)算編制中要細(xì)分各個(gè)款項(xiàng),從如下方面入手:(1)經(jīng)營(yíng)預(yù)算。預(yù)算期內(nèi)經(jīng)營(yíng)收支預(yù)算,按照成本預(yù)算表中的內(nèi)容,將與之相關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到資金預(yù)算表相關(guān)項(xiàng)目中。(2)企業(yè)內(nèi)部結(jié)算。企業(yè)財(cái)務(wù)中心針對(duì)各下屬單位開(kāi)具賬戶,各項(xiàng)收支均在財(cái)務(wù)中心展開(kāi),各單位資金結(jié)算更加快捷和方便,不存在資金單獨(dú)結(jié)算,應(yīng)刪減。(3)折舊、攤銷。在預(yù)算期內(nèi)固定資產(chǎn)的折舊和損耗,以及長(zhǎng)期無(wú)形資產(chǎn)的攤銷,在收付實(shí)現(xiàn)制中不存在資金結(jié)算,因此在資金預(yù)算編制中要?jiǎng)h減。(4)增值稅。雖然成本預(yù)算的收支預(yù)算中不含增值稅,但是在資金預(yù)算中要將收入部分中的銷項(xiàng)稅和支出部分中的進(jìn)項(xiàng)稅相抵后,算出應(yīng)繳納的增值稅,增值稅需要現(xiàn)金支付,因此要作為資金預(yù)算中重要的因素進(jìn)行編制。(5)預(yù)算期預(yù)算收支數(shù)。在預(yù)算期的收入和支出中將一些不涉及資金的因素刪減后,加上增值稅就是預(yù)算期的資金預(yù)算收支數(shù)。(6)資產(chǎn)負(fù)債表初數(shù)的變動(dòng)。對(duì)成本預(yù)算表中的資產(chǎn)負(fù)債項(xiàng)目期初數(shù)進(jìn)行研究,在預(yù)算期可收可支的部分中算出預(yù)算期末資產(chǎn)負(fù)債項(xiàng)目期初數(shù)的剩余數(shù)。(7)本期貨幣資金預(yù)算數(shù)。根據(jù)當(dāng)期預(yù)算收支數(shù)和資產(chǎn)負(fù)債表初數(shù)的變動(dòng),將兩者的預(yù)算當(dāng)期資金收支數(shù)相加就是預(yù)算期的資金預(yù)算數(shù)。(8)資產(chǎn)負(fù)債表期末預(yù)計(jì)數(shù)。按照當(dāng)期預(yù)算收支數(shù)中預(yù)算期新增掛賬數(shù)以及資產(chǎn)負(fù)債表初數(shù)變動(dòng)中的預(yù)算期剩余數(shù),計(jì)算出資產(chǎn)負(fù)債表的預(yù)算期末數(shù),結(jié)合成本預(yù)算表對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行核對(duì)。
四、資金預(yù)算編制需要注意的問(wèn)題
在以成本預(yù)算編制為基礎(chǔ)進(jìn)行資金預(yù)算編制的過(guò)程中需要對(duì)如下幾點(diǎn)加強(qiáng)注意:(1)在預(yù)算期收入和支出的預(yù)算中可以將收入和支出按照“影響損益項(xiàng)目”和“影響資產(chǎn)負(fù)債項(xiàng)目”進(jìn)行計(jì)算,對(duì)資金收入支出進(jìn)行全面反映。(2)在企業(yè)本年度貨幣資金預(yù)算數(shù)中要在當(dāng)年預(yù)計(jì)收支資金數(shù)的基礎(chǔ)上加上資產(chǎn)負(fù)債表年初數(shù)增減變動(dòng)中的預(yù)計(jì)當(dāng)年收支資金數(shù),從而確定本年的貨幣資金預(yù)算數(shù)。(3)資產(chǎn)負(fù)債表的年末預(yù)計(jì)數(shù),將當(dāng)年收治預(yù)算表中的預(yù)計(jì)當(dāng)年新增掛賬數(shù)加上資產(chǎn)負(fù)債表年初數(shù)增減變動(dòng)中的預(yù)計(jì)剩余數(shù)就是資產(chǎn)負(fù)債表項(xiàng)目的年末預(yù)計(jì)數(shù)。
綜上所述,在責(zé)權(quán)發(fā)生制成本預(yù)算編制的基礎(chǔ)上采用收付實(shí)現(xiàn)制進(jìn)行資金預(yù)算編制,能實(shí)現(xiàn)對(duì)資金收付各項(xiàng)業(yè)務(wù)的控制,保證資金預(yù)算一直處在成本預(yù)算范圍內(nèi),對(duì)于提高資金預(yù)算的可靠性,確保資金的使用效率有很大的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]石強(qiáng).論如何準(zhǔn)確編制高速公路行業(yè)資金預(yù)算[J].投資與創(chuàng)業(yè),2012(5).
一、漏掉“檢驗(yàn)”,解答過(guò)程不完整或產(chǎn)生增根
例1 解方程:[1x-3]=[3x].
【錯(cuò)解】方程兩邊同乘x(x-3),得:
x=3(x-3),
解這個(gè)方程,得:
x=[92].
所以x=[92]是原方程的解.
【分析】本題中缺少解分式方程的重要步驟――檢驗(yàn).錯(cuò)解的最后一步改為:“檢驗(yàn):當(dāng)x=[92]時(shí),x(x-3)≠0,所以x=[92]是原方程的解”.
【點(diǎn)評(píng)】解分式方程的一般步驟是:(1)去分母,把分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程;(2)解整式方程;(3)檢驗(yàn),在求出未知數(shù)的值后應(yīng)檢驗(yàn)這個(gè)值是否使得原方程有意義且成立.
例2 解方程:[x-2x+2]-[x+2x-2]=[16x2-4].
【錯(cuò)解】方程兩邊同乘(x+2)(x-2),得:
(x-2)2-(x+2)2=16,
解這個(gè)方程,得:x=-2.
所以x=-2是原方程的解.
【分析】本題方程中未知數(shù)x的取值范圍是x≠-2且x≠2,但是在去分母把分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程后,未知數(shù)x的取值范圍擴(kuò)大為任意實(shí)數(shù),所以x=-2是原方程的增根.這里漏掉“檢驗(yàn)”導(dǎo)致了錯(cuò)誤.本題錯(cuò)解的最后一步改為“檢驗(yàn):當(dāng)x=-2時(shí),(x+2)(x-2)=0,x=-2是增根,所以原方程無(wú)解”.
【點(diǎn)評(píng)】解分式方程時(shí)要注意未知數(shù)的取值范圍,作為檢驗(yàn)方程解的條件.
二、常數(shù)項(xiàng)漏乘公分母,解答錯(cuò)誤
例3 解方程:[x2x-5]+[55-2x]=1.
【錯(cuò)解】方程兩邊同乘(2x-5),得:
x-5=1,
解這個(gè)方程,得:x=6.
檢驗(yàn):當(dāng)x=6時(shí),2x-5≠0,所以x=6是原方程的解.
【分析】本題中去分母時(shí)方程右邊的常數(shù)項(xiàng)“1”沒(méi)有乘(2x-5),并且在“檢驗(yàn)”時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)x=6不符合原方程。
【點(diǎn)評(píng)】此類錯(cuò)誤很難檢查出來(lái),所以在解可化為一元一次方程的分式方程時(shí),要認(rèn)真做好每一步,避免出現(xiàn)類似的錯(cuò)誤.
【正解】方程兩邊同乘(2x-5),得:
x-5=2x-5,
解這個(gè)方程,得:x=0.
檢驗(yàn):當(dāng)x=0時(shí),2x-5≠0,
所以x=0是原方程的解.
三、忽略分?jǐn)?shù)線的括號(hào)作用,解答錯(cuò)誤
例4 解方程:[2x-2]+3=[1-x2-x].
【錯(cuò)解】方程兩邊同乘(x-2),得:
2+3(x-2)=-1-x,
解這個(gè)方程,得:x=[34].
檢驗(yàn):當(dāng)x=[34]時(shí),x-2≠0,
所以x=[34]是原方程的解.
【分析】本題方程右邊的分式[1-x2-x]乘(x-2)后應(yīng)得-(1-x),正確結(jié)果為x=[32].
【點(diǎn)評(píng)】分式中的分?jǐn)?shù)線具有括號(hào)的作用,如果分子是多項(xiàng)式,那么去分母時(shí)應(yīng)用括號(hào)把分子括起來(lái).
四、數(shù)量關(guān)系理解不清,導(dǎo)致用方程解決實(shí)際問(wèn)題錯(cuò)誤
例5 一輛汽車從甲地開(kāi)往相距90千米的乙地,出發(fā)后第一個(gè)小時(shí)按原計(jì)劃的速度勻速行駛,一小時(shí)后以原來(lái)速度的1.5倍勻速行駛,并比原計(jì)劃提前20分鐘到達(dá)乙地.求前一個(gè)小時(shí)的行駛速度.
【錯(cuò)解】設(shè)前一個(gè)小時(shí)的行駛速度為x千米/小時(shí),則一小時(shí)后的速度為1.5x千米/小時(shí).
根據(jù)題意,得:[90x]-[901.5x]=20
【分析】本題中時(shí)間表達(dá)式錯(cuò)誤且時(shí)間單位不統(tǒng)一.根據(jù)行程問(wèn)題中的路程、速度、時(shí)間三者的關(guān)系可得,原計(jì)劃的時(shí)間為[90x]小時(shí),實(shí)際所用的時(shí)間應(yīng)為[1+90-x1.5x]小時(shí),相等關(guān)系是:原計(jì)劃的時(shí)間-實(shí)際的時(shí)間=20分鐘,但所設(shè)未知數(shù)的單位是千米/小時(shí),所以應(yīng)將20分鐘化為[13]小時(shí),正確的方程為:
[90x]-[1+90-x1.5x]=[13],
解得:x=45.
經(jīng)檢驗(yàn),x=45是所列方程的解,所以前一個(gè)小時(shí)的行駛速度是45千米/小時(shí).
上學(xué)期期末考試的成績(jī)不及格,總體來(lái)看,成績(jī)比較不理想。在學(xué)生所學(xué)知識(shí)的掌握程度上,大部分學(xué)生能夠透徹理解知識(shí),知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系也較為清楚,但個(gè)別學(xué)生連簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)知識(shí)還不能有效的掌握,成績(jī)較差。在學(xué)習(xí)能力上,一些學(xué)生課外主動(dòng)獲取知識(shí)的能力較差,向深處學(xué)習(xí)知識(shí)的能力沒(méi)有得到培養(yǎng),學(xué)生的邏輯推理、邏輯思維能力,計(jì)算能力需要進(jìn)一步加強(qiáng),以提升學(xué)生的整體成績(jī);在學(xué)習(xí)態(tài)度上,絕大部分學(xué)生上課能全神貫注,積極的投入到學(xué)習(xí)中去。
二、本學(xué)期教學(xué)內(nèi)容(概念、法則、原理等)和目的要求:
本學(xué)期教學(xué)內(nèi)容,共計(jì)六章,第一章《一元一次不等式和一元一次不等式組》本章通過(guò)具體實(shí)例建立不等式,探索不等式的基本性質(zhì),了解一般不等式的解、解集、解集在數(shù)軸上的表示,一元一次不等式的解法及應(yīng)用;通過(guò)具體實(shí)例滲透一元一次不等式、一元一次方程和一次函數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系.最后研究一元一次不等式組的解集和應(yīng)用.第二章《分解因式》本章通過(guò)具體實(shí)例分析分解因式與整式的乘法之間的關(guān)系揭示分解因式的實(shí)質(zhì),最后學(xué)習(xí)分解因式的幾種基本方法.第三章《分式》本章通過(guò)分?jǐn)?shù)的有關(guān)性質(zhì)的回顧建立了分式的概念、性質(zhì)和運(yùn)算法則,并在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)分式的化簡(jiǎn)求值、解分式方程及列分式方程解應(yīng)用題.第四章《相似圖形》本章通過(guò)對(duì)兩條線段的比和成比例線段等概念的學(xué)習(xí),全面探索相似三角形、相似多邊形的性質(zhì)與識(shí)別方法.第五章《數(shù)據(jù)的收集與處理》主要是概念的理解與運(yùn)用.第六章《證明一》本章主要內(nèi)容是命題的相關(guān)概念、分類及應(yīng)用.
重點(diǎn)(1)掌握不等式的基本性質(zhì),一元一次不等式(組)的解法及應(yīng)用.(2)掌握分解因式的兩種基本方法(提公因式法與公式法).(3)掌握分式的基本性質(zhì)、四則運(yùn)算、分式方程的解法及列分式方程解應(yīng)用題.(4)成比例線段的概念及應(yīng)用和相似三角形的性質(zhì)和判定.(5)調(diào)查方法的應(yīng)用.(6)命題的推理論證.
難點(diǎn)(1)對(duì)不等式的基本性質(zhì)的理解和熟練運(yùn)用,一元一次不等式(組)的應(yīng)用.(2)提公因式法與公式法的靈活運(yùn)用.(3)分式的四則混合運(yùn)算和列分式方程解應(yīng)用題.(4)靈活運(yùn)用比例線段和相似三角形知識(shí)能力的培養(yǎng).(5)幾個(gè)概念的理解、區(qū)別和應(yīng)用.(6)命題的推理論證.
三、為了達(dá)到本學(xué)期教學(xué)目的要求將采取的具體措施是什么?教學(xué)方法上做哪些改革?
1、認(rèn)真研讀新課程標(biāo)準(zhǔn),鉆研新教材,根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn),擴(kuò)充教材內(nèi)容,認(rèn)真上課,批改作業(yè),認(rèn)真輔導(dǎo),認(rèn)真制作測(cè)試試卷,也讓學(xué)生學(xué)會(huì)認(rèn)真學(xué)習(xí)。
2、興趣是最好的老師,激發(fā)學(xué)生的興趣,給學(xué)生介紹數(shù)學(xué)家,數(shù)學(xué)史,介紹相應(yīng)的數(shù)學(xué)趣題,給出數(shù)學(xué)課外思考題,激發(fā)學(xué)生的興趣。
3、引導(dǎo)學(xué)生積極參與知識(shí)的構(gòu)建,營(yíng)造民主、和諧、平等、自主、探究、合作、交流、分享發(fā)現(xiàn)快樂(lè)的學(xué)習(xí)課堂氛圍,讓學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂(lè),享受學(xué)習(xí)。
4、運(yùn)用新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念指導(dǎo)教學(xué),積極更新自己腦海中固有的教育理念,不同的教育理念將帶來(lái)不同的教育效果。
5、培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,陶行知說(shuō):教育就是培養(yǎng)習(xí)慣,有助于學(xué)生穩(wěn)步提高學(xué)習(xí)成績(jī),發(fā)展學(xué)生的非智力因素,彌補(bǔ)智力上的不足。
四、本學(xué)期教學(xué)進(jìn)度安排表:
單元章節(jié)教材內(nèi)容課時(shí)預(yù)計(jì)上課日期
一元一次不等式與一次函數(shù)2 第2周2.28-3.1
一元一次不等式組3 第2周3.2-3.4
復(fù)習(xí)小結(jié)2 第3周3.7-3.8
第二章《分解因式》分解因式1 第3周3.9
提公因式法2 第3周3.10-3.11
運(yùn)用公式法2 第4周3.14-3.15
復(fù)習(xí)小結(jié)1 第4周3.16
第三章《分式》分式2 第4周3.17-3.18
分式的加減法2 第5周3.22-3.23
復(fù)習(xí)小結(jié)2 第6周3.29-3.30
第四章《相似圖形》線段的比2 第6周3.31-4.1
黃金分割1 第7周4.4
形狀相同的圖形1 第7周4.5
相似多邊形1 第7周4.6
相似三角形1 第7周4.7
探索三角形相似形的條件2 第8周4.11-4.12
測(cè)量旗桿的高度1 第8周4.13
相似多邊形的性質(zhì)2 第8周4.14-4.15
頻數(shù)與頻率2 第12周5.9-5.10
數(shù)據(jù)的波動(dòng)2 第12周5.11-5.12
第六章《證明一》你能肯定嗎1 第13周5.16
定義與命題2 第13周5.17-5.18
為什么它們平行1 第13周5.19
在課堂教學(xué)中精心設(shè)計(jì)問(wèn)題,并根據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計(jì)啟發(fā)方式,編出合理的導(dǎo)語(yǔ),以激發(fā)學(xué)生的求知欲,使學(xué)生處于興奮狀態(tài),產(chǎn)生自己看書(shū)解決問(wèn)題的沖動(dòng)。
采用何種啟發(fā)方式,關(guān)鍵要看教材的內(nèi)容。例如,當(dāng)教材內(nèi)容具有從直觀到抽象的特點(diǎn)時(shí),以學(xué)生進(jìn)行“觀察”為主,可以借助電教設(shè)備或其它教學(xué)用具,作為觀察的手段;當(dāng)教材內(nèi)容邏輯性很強(qiáng),有從假設(shè)到證明的特點(diǎn)時(shí),以多設(shè)計(jì)問(wèn)題為主;當(dāng)教材內(nèi)容具有從舊知識(shí)到新知識(shí)的特點(diǎn)時(shí),應(yīng)以回顧解題方法、解題思路為主。無(wú)論教材內(nèi)容有什么特點(diǎn),教師都要把握好“度”,使設(shè)計(jì)的問(wèn)題恰到好處,即以“智”為核心,強(qiáng)化學(xué)生自己解決問(wèn)題的主體意識(shí)。同時(shí),設(shè)計(jì)的問(wèn)題要留有一定的想象空間,要讓學(xué)生感覺(jué)他們能解決,以便發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)造力。例如,在學(xué)習(xí)一元二次方程的解法時(shí),我是這樣設(shè)計(jì)的:
問(wèn):進(jìn)入中學(xué)以來(lái),我們首先學(xué)習(xí)的方程是一元一次方程及其解法,又學(xué)習(xí)了二元一次方程組和分式方程,請(qǐng)回答:二元一次方程組和分式方程的解題思想分別是什么?解題方法分別是什么?
答:二元一次方程組解題思想是化二元一次方程組為一元一次方程,方法是消元。分式方程的解題思想是化分式方程為整式方程再化為一元一次方程,方法是去掉方程兩邊的分母。
問(wèn):消元有哪些方法?怎樣去掉分母?
答:消元有代入消元法和加減消元法。在分式方程兩邊都乘以最簡(jiǎn)公分母可以去掉分母。
問(wèn):以上兩種類型題都可以轉(zhuǎn)化為一元一次方程解決,但轉(zhuǎn)化方法不同。那么,一元二次方程是否也可以轉(zhuǎn)化為一元一次方程去解呢?如果可以,又有哪些方法呢?
學(xué)生們紛紛猜測(cè),發(fā)揮著他們的想象力,而后讓學(xué)生自己看書(shū),通過(guò)自學(xué),尋找準(zhǔn)確答案。問(wèn)題解決了,學(xué)生得到自我鼓勵(lì),感受到“智”的樂(lè)趣,在不知不覺(jué)中樹(shù)立和強(qiáng)化了自學(xué)意識(shí)。
二、加強(qiáng)讀書(shū)方法的指導(dǎo)
讀數(shù)學(xué)書(shū)是一種以思維為核心的理解性學(xué)習(xí),要讓學(xué)生反復(fù)琢磨,潛心領(lǐng)會(huì),深入思考。同時(shí),要教會(huì)學(xué)生“粗讀、細(xì)讀、精讀”的方法。“粗讀”,就是知其大意,找出不了解、但又需要細(xì)讀的部分;“細(xì)讀”就是要鉆研教材的內(nèi)容、概念、公式和法則,掌握例題的格式,分析關(guān)鍵的字詞、語(yǔ)句和符號(hào)標(biāo)記;“精讀”就是對(duì)內(nèi)容加以概括、記憶,并用相關(guān)的知識(shí)做練習(xí)。待學(xué)生熟悉了這些基本方法后,輔之以讀書(shū)提綱,由學(xué)生自學(xué)。
教師要精心設(shè)計(jì)讀書(shū)提綱:要根據(jù)教學(xué)目標(biāo),幫助學(xué)生提煉出重點(diǎn);要設(shè)計(jì)梯度,幫助學(xué)生突破難點(diǎn);要給出提示,幫助學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)的思維方法。如,學(xué)習(xí)第八章《分式》中“分式的基本性質(zhì)”時(shí),提綱中可以提示:找出本節(jié)分?jǐn)?shù)與分式比較的內(nèi)容,分析它們的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),以便更準(zhǔn)確地學(xué)習(xí)新概念,這是我們經(jīng)常使用的思維方法,即比較法。教師要經(jīng)常有意識(shí)地把教科書(shū)中涉及到的思維方法、數(shù)學(xué)思想方法等在提綱中提示給學(xué)生。仍以比較法為例,運(yùn)用比較法,可以幫助學(xué)生消除知識(shí)的混淆和割裂現(xiàn)象,使知識(shí)連線成網(wǎng)??v向,學(xué)生理解得深刻;橫向,學(xué)生理解得廣闊。
三、減少隨意性,增強(qiáng)計(jì)劃性
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)教學(xué)、滲透
《初級(jí)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》指出:“初中數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)主要是初中代數(shù)、幾何中的概念、法則、性質(zhì)、公式、公理、定理以及由其內(nèi)容反映出來(lái)的數(shù)學(xué)思想和方法?!边@就要求我們?cè)跀?shù)學(xué)知識(shí)教學(xué)的同時(shí),必須注意數(shù)學(xué)思想和方法的滲透。只有這樣,才能促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的發(fā)展,推動(dòng)學(xué)生思維品質(zhì)的提高。那么,如何在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法呢?
一、 在備課時(shí),注重?cái)?shù)學(xué)思想的挖掘。
數(shù)學(xué)概念、法則、公式、性質(zhì)等知識(shí)都明顯地寫(xiě)在教材中,是有“形”的,而數(shù)學(xué)思想方法卻隱含在數(shù)學(xué)知識(shí)體系里,是無(wú)“形”的,并且不成體系地散見(jiàn)于教材各章節(jié)中。這就要求教師在備課時(shí),不但備數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能,更應(yīng)該挖掘知識(shí)間隱藏的數(shù)學(xué)思想,因此,教師在教學(xué)過(guò)程中一定要研究大綱,吃透教材,把教材中蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想、方法精心設(shè)計(jì)到教案中去。比如,在講數(shù)軸、相反數(shù)、絕對(duì)值等知識(shí)時(shí),教師只有把握住數(shù)形結(jié)合思想,并堅(jiān)持節(jié)節(jié)課滲透,學(xué)生才能抓住知識(shí)的本質(zhì),從而更好的形成數(shù)學(xué)技能和思維。
二、 在上課時(shí),注重?cái)?shù)學(xué)思想的滲透。
(1) 在知識(shí)的形成過(guò)程中注重?cái)?shù)學(xué)思想的滲透。對(duì)于數(shù)學(xué)而言,知識(shí)的發(fā)生過(guò)程,實(shí)際上也是數(shù)學(xué)思想方法的發(fā)生過(guò)程。因此,必須掌握好教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行數(shù)學(xué)思想方法的滲透時(shí)機(jī)和分寸。比如在講《探索規(guī)律》時(shí),教師從兒歌引入:“一只青蛙一張嘴,兩只眼睛四條腿,撲通一聲跳下水;兩只青蛙兩張嘴,四只眼睛八條腿,撲通兩聲跳下水…”教師在此提問(wèn):“這個(gè)兒歌能唱的完嗎?你怎樣用簡(jiǎn)潔的話概括它呢?”通過(guò)這個(gè)問(wèn)題的引入和講解,自然地滲透了化歸思想和有特殊到一般的思想。通過(guò)數(shù)學(xué)思想方法和生活實(shí)際的有機(jī)結(jié)合,教師自然滲透了數(shù)學(xué)思想和方法,啟發(fā)學(xué)生領(lǐng)悟到蘊(yùn)含于數(shù)學(xué)知識(shí)之中的種種數(shù)學(xué)思想方法。再比如在講九年級(jí)《分式方程》一節(jié),教學(xué)時(shí)不能只簡(jiǎn)單介紹分式方程的概念和解法,而是從復(fù)習(xí)整式和分式的概念出發(fā),然后依據(jù)辯證思想自然引出分式方程,接著帶領(lǐng)學(xué)生領(lǐng)會(huì)兩個(gè)概念的對(duì)立性和統(tǒng)一性,再利用未知與已知的轉(zhuǎn)化思想啟發(fā)學(xué)生說(shuō)出分式方程的解題基本思想,從而發(fā)現(xiàn)兩種方程在解法上雖有不同,但卻存在內(nèi)在的必然聯(lián)系。這樣,學(xué)生在知曉整式方程與分式方程概念和解法的辯證關(guān)系后,就體現(xiàn)了分式方程與整式方程的對(duì)立統(tǒng)一思想,就能進(jìn)一步理解和掌握分式方程,收到一種深入淺出的教學(xué)效果。
(2)在方法的提升過(guò)程中注重?cái)?shù)學(xué)思想的滲透。教學(xué)中那種只重視講授表層知識(shí),而不注重滲透數(shù)學(xué)思想、方法的教學(xué),是不完備的教學(xué),它不利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的真正理解和掌握,使學(xué)生的知識(shí)水平永遠(yuǎn)停留在一個(gè)初級(jí)階段,難以提高數(shù)學(xué)思想方法是在啟發(fā)學(xué)生思維過(guò)程中逐步積累和形成的。為此,在教學(xué)中,首先要特別強(qiáng)調(diào)知識(shí)體系形成之后,在方法提升中注重?cái)?shù)學(xué)思想的總結(jié)和滲透。比如從研究過(guò)程上來(lái)看,二次函數(shù)的學(xué)習(xí)也體現(xiàn)了研究函數(shù)的一般套路和方法,研究“二次函數(shù)y=ax2的圖像和性質(zhì)”可以類比研究反比例函數(shù)的圖像和性質(zhì)來(lái)進(jìn)行。也就是先畫(huà)出函數(shù)圖象,然后從圖像上觀察函數(shù)的性質(zhì)注意,最后用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述這些性質(zhì),用數(shù)形結(jié)合地研究函數(shù)的圖像與性質(zhì)。
(3)在應(yīng)用的訓(xùn)練過(guò)程中注重?cái)?shù)學(xué)思想的滲透。初中數(shù)學(xué)中有許多體現(xiàn)“分類討論”思想的知識(shí)和技能。比如,在講等腰三角形時(shí),(1)等腰三角形一腰上的高與另一腰的夾角是50°,那么等腰三角形的頂角是多少?(2)直角三角形兩邊長(zhǎng)分別是3和5,那么這個(gè)三角形斜邊上的高時(shí)多少?所有這些,充分體現(xiàn)了分類討論的思想方法,通過(guò)解決這類問(wèn)題,有利于學(xué)生全面的分析解答問(wèn)題,有利于學(xué)生用辯證的眼光認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界。再比如“數(shù)形結(jié)合”是初中數(shù)學(xué)中的一種重要的思想方法,我們?cè)谔接憯?shù)量關(guān)系時(shí)常常借助于圖形直觀地去研究;而在研究圖形時(shí),又常借助于圖形間隱含的數(shù)量關(guān)系去求解:
(1)實(shí)數(shù)a、b、c在數(shù)軸上的位置如圖所示,
化簡(jiǎn)|a+b|-|b-1|-|a-c|-|1-c|= = 。(2)如圖,用8塊大小相同的長(zhǎng)方形地磚拼成一矩形地面,那么這塊矩形地面的面積S= 。以上兩題,一個(gè)是利用數(shù)軸的直觀性,結(jié)合實(shí)數(shù)絕對(duì)值的幾何意義,一個(gè)是注意觀察圖形中隱含的數(shù)量關(guān)系,將對(duì)應(yīng)的數(shù)與形結(jié)合起來(lái),體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合在解題中的直觀與簡(jiǎn)明,比較容易得出結(jié)論。
三,在復(fù)習(xí)時(shí),注重?cái)?shù)學(xué)思想的延伸。
數(shù)學(xué)思想方法貫穿在整個(gè)中學(xué)數(shù)學(xué)教材的知識(shí)點(diǎn)中,以隱形的方式蘊(yùn)含于數(shù)學(xué)知識(shí)的體系中,作為教師,我們首先弄清楚教材中所反映的數(shù)學(xué)思想方法以及它與數(shù)學(xué)相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系,并適時(shí)作出歸納和概括。在課堂教學(xué)中及時(shí)地概括和總結(jié),并適時(shí)地強(qiáng)化,讓學(xué)生在腦海中留下深刻的印象,這樣有意識(shí)、有目的地結(jié)合數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),挖掘、概括數(shù)學(xué)思想方法,才能讓學(xué)生在潛移默化中體會(huì)數(shù)學(xué)思想,而不是生搬硬套,華而不實(shí)地死記硬背。
總之, 數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)離不開(kāi)思維,數(shù)學(xué)探索需要通過(guò)思維來(lái)實(shí)現(xiàn),在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中逐步滲透數(shù)學(xué)思想方法,培養(yǎng)思維能力,形成良好的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣,既符合新的課程標(biāo)準(zhǔn),也是進(jìn)行數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的一個(gè)切入點(diǎn)。數(shù)學(xué)思想是學(xué)生必須具備的基本素質(zhì)之一。我們?cè)诮虒W(xué)時(shí),應(yīng)充分挖掘由數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)所反映出來(lái)的數(shù)學(xué)思想和方法,設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)目標(biāo),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容適時(shí)滲透、反復(fù)強(qiáng)化、及時(shí)總結(jié),用數(shù)學(xué)思想方法武裝學(xué)生,使學(xué)生真正成為數(shù)學(xué)的主人。通過(guò)教師積極的挖掘與引導(dǎo),適當(dāng)?shù)挠?xùn)練與概括,合理的設(shè)計(jì)與運(yùn)用,一定能夠使學(xué)生較好的掌握數(shù)學(xué)思想方法,提高解題能力。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】變式練習(xí) 突破重難點(diǎn) 辨別混淆 把握數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì) 數(shù)形結(jié)合
【課題項(xiàng)目】甘肅省教育科學(xué)‘十二五’規(guī)劃2014年度“創(chuàng)設(shè)初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的探究”成果,課題申報(bào)號(hào):LZ-930,課題負(fù)責(zé)人:陳麗英。
【中圖分類號(hào)】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2014)10-0122-02
在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,根據(jù)教材內(nèi)容及學(xué)生學(xué)習(xí)情況合理設(shè)置一些變式練習(xí),對(duì)提高課堂教學(xué)效果及培養(yǎng)學(xué)生探究問(wèn)題的能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)有很大幫助,本文將從以下幾個(gè)方面闡述。
一、變式練習(xí)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,有助于突破教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)
在課堂教學(xué)中,設(shè)計(jì)由淺入深,由特殊到一般的變式練習(xí),一方面能將本節(jié)課的重難點(diǎn)分成幾個(gè)步驟,由簡(jiǎn)到難展現(xiàn)出來(lái),另一方面學(xué)生也更容易理解和掌握課堂所學(xué)知識(shí),符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。如:在學(xué)習(xí)提公因式法分解因式第2課時(shí)中,公因式為多項(xiàng)式時(shí),如何找公因式是這節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為了突破本節(jié)課重、難點(diǎn),我在課堂教學(xué)中設(shè)計(jì)如下例題和變式訓(xùn)練:
例1.分解因式:2am-3m
變式(1):2a(b+c)-3(b+c)
變式(2):2a(b+c)2-3(b+c)3
變式(3):2a(c-b)2-3(b-c)3
變式(4):2a(c-b)2n-3(b-c)2n+1 (n為正整數(shù))
設(shè)計(jì)意圖:例1中,學(xué)生很容易找到公因式為m。變式(1)中,將例題中的m變?yōu)槎囗?xiàng)式:b+c,有了例題的鋪墊,這一問(wèn)學(xué)生通過(guò)類比較容易得到多項(xiàng)式為b+c;變式(2)中,將(1)中b+c,分別變?yōu)椋╞+c)2和(b+c)3,引導(dǎo)學(xué)生取較低次冪(b+c)2作為公因式;變式(3)中,將(2)中的(b+c)2變?yōu)椋╟-d)2,(b+c)3變?yōu)椋╞-c)3,這時(shí)底數(shù)雖不同,但是互為相反數(shù),引導(dǎo)學(xué)生先將(c-b)2變?yōu)椋╞-c)2再找出公因式(b-c)2;變式(4)中將(3)中(c-b)2變?yōu)椋╟-b)2n,(b-c)3變?yōu)椋╞-c)2n+1,這樣指數(shù)更為一般化,由于兩個(gè)底數(shù)互為相反數(shù),而且一個(gè)指數(shù)2n表示偶數(shù),另一個(gè)指數(shù)2n+1表示奇數(shù),有了(3)的思考,學(xué)生很快想到將(c-b)2n變?yōu)椋╞-c)2n, 從而找到公因式(b-c)2n。通過(guò)這種變式練習(xí),這節(jié)課的重難點(diǎn)很容易被學(xué)生接受和理解。
二、變式練習(xí)有助于學(xué)生辨別教學(xué)中容易混淆的知識(shí)點(diǎn),從而更好的把握數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)質(zhì)
在教學(xué)中,有一些定理和概念容易混淆,通過(guò)設(shè)置變式練習(xí)可以幫助學(xué)生加以區(qū)別。如:在學(xué)習(xí)分式方程時(shí),學(xué)生對(duì)分式方程的增根和無(wú)解這兩個(gè)概念容易混淆,為此,我設(shè)置了如下例題和變式訓(xùn)練:
例2.解方程: ■-■=■
變式(1):關(guān)于x的分式方程■-■=■ (k為常數(shù))有增根,則k的值是多少?
變式(2):關(guān)于x的分式方程■-■=■(k為常數(shù))無(wú)解,則k的值是多少?
設(shè)計(jì)意圖:例題2考查學(xué)生對(duì)可化為一元一次分式方程的解法及對(duì)其根的合理性的檢驗(yàn)。由于這個(gè)分式方程產(chǎn)生增根使得該分式方程無(wú)解,大部分學(xué)生誤認(rèn)為分式方程有增根等同于分式方程無(wú)解。因此教學(xué)中很有必要設(shè)置變式訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生區(qū)別這兩個(gè)概念。變式(1)中含有字母k,首先將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程:(k-1)x=-10 ,由題目知道分式方程有增根,則增根可能是x=2或x=-2,將增根x=2或x=-2代入整式方程(k-1)x=-10 ,解得,k=-4或k=6。通過(guò)變式(1)的練習(xí)讓學(xué)生進(jìn)一步理解,增根是分式方程轉(zhuǎn)化成的整式方程的解,但是它使得原分式方程的分母為零,因此不是原分式方程的解。變式(2)將變式(1)中的增根改為無(wú)解,此時(shí)要考慮兩種情況(1):如果分式方程轉(zhuǎn)化成的整式方程的解恰好是原分式方程的增根,那么原分式方程無(wú)解;(2)分式方程轉(zhuǎn)化后的整式方程(k-1)x=-10本身無(wú)解的情況,即當(dāng)a-1=0,即a=1時(shí)此整式方程無(wú)解,所以原方程無(wú)解。通過(guò)變式(2)的練習(xí)讓學(xué)生進(jìn)一步理解,分式方程無(wú)解包含兩層含義,(一)原分式方程轉(zhuǎn)化后的整式方程無(wú)解;(二)原分式方程轉(zhuǎn)化的整式方程有解,但這個(gè)解卻使得原分式方程的分母為0,它是原方程的增根,從而原方程無(wú)解。通過(guò)這種變式練習(xí),加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解和辨別,從而更好的把握數(shù)學(xué)本質(zhì)。
三、變式練習(xí)有助于開(kāi)闊學(xué)生思維,并提高學(xué)生解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力
在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,將考查同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的不同類型題目由簡(jiǎn)到難設(shè)置變式練習(xí),引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)闊思維,并提高解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力。如:在學(xué)習(xí)反比例函數(shù)圖像及其性質(zhì)時(shí),設(shè)計(jì)如下例題和變式訓(xùn)練:
例3.如圖1所示,點(diǎn)p為反比例函數(shù)y=■圖像上一點(diǎn),PMx軸,PNy軸,垂足分別為M、N,(1)求長(zhǎng)方形PMON的面積,(2)求PMO的面積。
圖1 圖2 圖3
變式(1):如圖1所示,點(diǎn)P為反比例函數(shù)y=■圖像上一點(diǎn),PMx軸,PNy軸,垂足分別為M、N,若長(zhǎng)方形PMON面積為2,則k為多少?
變式(2):如圖2所示,P為反比例函數(shù)y=■圖像上一點(diǎn),求PMx軸,垂足為M,則PMQ1和PMQ2面積分別是多少?
變式(3):如圖3所示,A、C兩點(diǎn)均在反比例函數(shù)y=■的圖像上,且A、C兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)中心對(duì)稱,ABx軸,CDy軸,垂足分別為B,D,則四邊形ABCD面積為多少?
設(shè)計(jì)意圖:
例3是對(duì)反比例函數(shù)比例系數(shù)k的幾何意義的直接應(yīng)用。變式(1)則將例題中的題設(shè)和結(jié)論反過(guò)來(lái),這樣能激發(fā)學(xué)生逆向思考問(wèn)題的能力;變式(2)中,將例題中PMO的一個(gè)頂點(diǎn)O移到Q1或Q2位置,此時(shí)PMQ1和PMQ2都與PMO等底等高,因此面積也相等,這樣的設(shè)計(jì)可以幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解,從而提高學(xué)生解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力。變式(3)中,將平行四邊形知識(shí)與反比例函數(shù)性質(zhì)巧妙的結(jié)合起來(lái),學(xué)生通過(guò)分析得到:S四邊形ABCD=2SABD=4SABO=4×1=4。通過(guò)這樣的設(shè)置,不但開(kāi)闊了學(xué)生的思維能力,同時(shí)也提高了學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力。
四、通過(guò)變式練習(xí)滲透數(shù)形結(jié)合思想,實(shí)現(xiàn)數(shù)量關(guān)系與圖形性質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化
函數(shù)與方程及其不等式都是刻畫(huà)現(xiàn)實(shí)世界中量與量之間變化規(guī)律的重要模型,通過(guò)變式練習(xí),滲透這三者之間的聯(lián)系,幫助學(xué)生從整體上認(rèn)識(shí)不等式,感受函數(shù)方程不等式的作用,從而使所學(xué)知識(shí)融匯貫通。 在學(xué)習(xí)一次函數(shù)與一元一次不等式時(shí),設(shè)計(jì)如下例題和變式練習(xí):
例4.如圖4,一次函數(shù)y1=kx+b(k≠0)與反比例函數(shù)y2=■(n≠0)交于點(diǎn)A(1,m),B(-3,n),問(wèn):x取何值時(shí),y1y2?x取何值時(shí),y1
變式(1):解方程:kx+b-■=0(請(qǐng)直接寫(xiě)出答案)
變式(2):解不等式:kx+b-■≥0 (請(qǐng)直接寫(xiě)出答案)
變式(3):求一元二次方程kx2+bx-n=0的解
(根據(jù)函數(shù)圖像簡(jiǎn)單說(shuō)明理由)
設(shè)計(jì)意圖: