曹友毅
摘要:數(shù)學(xué)素養(yǎng)關(guān)系到學(xué)生的發(fā)展,走出懂而不會,真正體驗數(shù)學(xué),理解數(shù)學(xué),應(yīng)用數(shù)學(xué),提升自己的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:理解數(shù)學(xué);提升;數(shù)學(xué)素養(yǎng)
中圖分類號:G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1672-1578(2014)22-0202-02
數(shù)學(xué)素養(yǎng)關(guān)系到學(xué)生的發(fā)展,走出懂而不會,真正體驗數(shù)學(xué),理解數(shù)學(xué),應(yīng)用數(shù)學(xué),享受數(shù)學(xué),提升自己的數(shù)學(xué)素養(yǎng)??荚囌f明》中指出高考命題"著重考查考生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)",那什么是數(shù)學(xué)素養(yǎng)?平時教學(xué)該如何培養(yǎng)?數(shù)學(xué)素養(yǎng)屬于認(rèn)識論和方法論的綜合性思維形式,它具有概念化、抽象化、模式化的認(rèn)識特征。具有數(shù)學(xué)素養(yǎng)的人善于把數(shù)學(xué)中的概念結(jié)論和處理方法推廣應(yīng)用于認(rèn)識一切客觀事物,具有這樣的哲學(xué)高度和認(rèn)識特征。具體說,一個具有"數(shù)學(xué)素養(yǎng)"的人在他的認(rèn)識世界和改造世界的活動中,常常表現(xiàn)出以下特點: 在討論問題時,習(xí)慣于強(qiáng)調(diào)定義(界定概念),強(qiáng)調(diào)問題存在的條件; 在觀察問題時,習(xí)慣于抓住其中的(函數(shù))關(guān)系,在微觀(局部)認(rèn)識基礎(chǔ)上進(jìn)一步做出多因素的全局性(全空間)考慮; 在認(rèn)識問題時,習(xí)慣于將已有的嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念如對偶、相關(guān)、隨機(jī)、泛涵、非線性、周期性、混沌等等概念廣義化,用于認(rèn)識現(xiàn)實中的問題。因為任何數(shù)學(xué)形式再復(fù)雜,總有它簡單的思想實質(zhì)。建模能力的基礎(chǔ)就是數(shù)學(xué)素養(yǎng)。學(xué)數(shù)學(xué),用數(shù)學(xué),對它始終有興趣,是培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng)的好條件、好方法、好場所。數(shù)學(xué)的思想方法中嚴(yán)格推理,它屬于"演繹"的范疇,其實,數(shù)學(xué)修養(yǎng)中也有對偶的一面――"歸納",稱之為"合情推理"或"常識推理",它要求我們培養(yǎng)和運(yùn)用靈活、猜想和活躍的思維習(xí)慣。本文將利用一道例子談點看法:
在不等式第二講的比較法中的例2:若用akg白糖制出bkg糖溶液,則糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ab.若在上述不飽和溶液中再添加mkg白糖,此時糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a+mb+m.將這個事實抽象為數(shù)學(xué)問題,并給出證明。
1.感受、體驗
創(chuàng)設(shè)舒適的情境,可讓學(xué)生更好的參與到課堂的教學(xué)過程,感受數(shù)學(xué),體驗數(shù)學(xué)知識的生成,體驗數(shù)學(xué)的發(fā)生,發(fā)展過程。這種數(shù)學(xué)問題情境來源于現(xiàn)實生活。
體驗1:由生活經(jīng)驗,我們知道糖水是越加糖越甜的??蓪W(xué)生比較難以完成這個由具體到抽象概括,"提煉相關(guān)的數(shù)量關(guān)系,構(gòu)造數(shù)學(xué)模型,將現(xiàn)實問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,并加以解決",這是著名的加糖不等式,設(shè)a為糖,b為水(滿足a0)的糖后糖水中糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù),因為糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大?。舛却笮。┛梢灾庇^地由甜度來反映,在數(shù)學(xué)式子上,就是a+mb+m>ab。這就是:雪劍定理:已知a,b,m都是正數(shù),且aab。
體驗2:我們也可從已有的認(rèn)知:分?jǐn)?shù)的角度分析:寫出任意2個正的真分?jǐn)?shù),給每個分?jǐn)?shù)的分子和分母同加上一個正數(shù)得到2個新的分?jǐn)?shù):比較每個分?jǐn)?shù)與對應(yīng)新分?jǐn)?shù)的大小,是否可以得出下面的結(jié)論:一個真分?jǐn)?shù)是ab(均為正數(shù)),給其分子,分母同加一個正數(shù),得a+mb+m,則2個分?jǐn)?shù)的大小是a+mb+m>ab?當(dāng)a
體驗3:如果我們繼續(xù)用淺顯的例子:若a是學(xué)校的女生人數(shù),然后b是全校學(xué)生人數(shù),那么a / b是女生比例;那么如果某一天新轉(zhuǎn)來m個女生,這個時候原來的男生們一定會覺得欣喜若狂,因為女生比例a+mb+m又大了 ,在愉悅中感受著"數(shù)學(xué)是自然地"是很有人情味的。也可借此從另外一個角度兩個數(shù)的大小清楚地說明男生開心的原因了。進(jìn)一步讓學(xué)生體驗到:"數(shù)學(xué)是有用的""數(shù)學(xué)是清楚地"。在不同的問題情景中給學(xué)生。
2.理解、消化
從該問題屬于比較大小,可引導(dǎo)學(xué)生"從一個有網(wǎng)絡(luò)化的知識體系中提取相關(guān)的信息,有效的解決問題":
理解1:比較法:證明:
,因為a,b,m都是正數(shù),且a0,不等式a+mb+m-ab成立。
理解2:分析法,證明:要證a+mb+m>ab,由于a,b,m都是正數(shù),去分母,只要證ab+mb>ab+ma。等價化簡,即證mb>ma,因為m>0,即證b>a。這已經(jīng)由題目給出,是題目的條件,又由于分析過程中均為恒等變形,步步均可逆,所以原不等式得證。
理解3:數(shù)形結(jié)合法:由分式聯(lián)系斜率,證明:畫一個矩形OABC,長b寬a,然后將這個矩形的長寬都延長m,得到一個大矩形ODEF。連接BE,則有:線段BE的斜率為1,線段OB的斜率為a/b ,線段OE的斜率a+mb+m,因為,aab
理解4:單調(diào)性法,構(gòu)造函數(shù)F(x)=a+xb+x=b+x+(a-b)b+x=1+a-bb+x,F(xiàn)(x)在(0,∞)是增函數(shù),得證
3.應(yīng)用、拓展
有關(guān)部門規(guī)定,居民住宅窗戶面積必須小于地板面積,但按采光標(biāo)準(zhǔn),窗戶面積與地板面積的比應(yīng)不小于百分之十,并且這個比值越大采光越好,現(xiàn)有一居民宅窗戶為a,地板面積為b(a小于b),若同時增加相等的窗戶和地板的面積m(m大于0). 問住宅采光條件是變好還是變壞了?請運(yùn)用相關(guān)知識分析。
分析:窗戶面積與地板面積的比應(yīng)不小于百分之十即:ab≥0.1,采光條件變好還是變壞取決于a+mb+m與ab的大小關(guān)系,其實還是前面已證明的不等式而已。
拓展1:若aab,則m的取值范圍
提示:a+mb+m>ab,a+mb+m-ab>0,m(b-a)b(b+m)>0,因為a
所以有m(b+m)<0,所以有m>0且b+m<0,或m<0且b+m>0(該情況不存在)所以只能有m>0且m<-b所以m的取值范圍為{m|0
拓展2:a1,a2,b1,b2,∈R+,a1b1
拓展3:對于任意自然數(shù)n,若a1b1
4.享受、欣賞
利用浩瀚的知識和信息,使數(shù)學(xué)知識條理化,深入淺出,循序漸進(jìn),引導(dǎo)學(xué)生牢固掌握知識,在邊看,邊聽,邊思中使學(xué)生產(chǎn)生利用已有知識積極尋求解題方法的欲望。在歸納,聯(lián)想,推理,直覺判斷等思維享受"科學(xué)發(fā)現(xiàn)"的喜悅。設(shè)置情境讓學(xué)生全面,開闊視野感受到生活處處事數(shù)學(xué),使自己越學(xué)越有興趣。享受自己成功的喜悅。欣賞數(shù)學(xué)的簡約美、對稱美。讓學(xué)生自有學(xué)習(xí)樂在其中,提升自己的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。