李莉
摘 要 數(shù)系在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)中主要是講解復(fù)數(shù)的引入。在這一部分教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生充分思考,自由發(fā)揮,增加對超越數(shù)論知識的接觸,了解數(shù)論發(fā)展的歷史,從而激發(fā)學(xué)生對數(shù)論知識的求知欲和探索欲。
關(guān)鍵詞 數(shù)系 數(shù)論 學(xué)習(xí) 興趣
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2016)20-0035-02
數(shù)論在數(shù)學(xué)史上產(chǎn)生較晚,在十五世紀末十六世紀初才漸有雛形,但到十九世紀,已經(jīng)發(fā)展成為一個有著強大理論體系的數(shù)學(xué)分支學(xué)科。而對于高中生的學(xué)習(xí)來說,素數(shù)的學(xué)習(xí)將知識面由有原先接觸到的初等數(shù)論擴大到了高等數(shù)論的范疇中。如何引領(lǐng)學(xué)生充分理解課本知識,鼓勵有志于此的學(xué)生對數(shù)論難題發(fā)起挑戰(zhàn),也是我們高中數(shù)學(xué)教學(xué)的一個艱巨任務(wù)。
一、打好基礎(chǔ),掌握知識
初中時候?qū)W生就已經(jīng)對實數(shù)系有比較深刻的了解。實數(shù)包括有理數(shù)和無理數(shù)。其中有理數(shù)就包括整數(shù)和分數(shù),無理數(shù)也就是無限不循環(huán)小數(shù)。在引入復(fù)數(shù)概念之前,首先要保證學(xué)生對實數(shù)域范圍內(nèi)的數(shù)要分類準確,理解清晰,比如、、e、 、0.3、等數(shù)字到底是屬于哪個范疇內(nèi)。在學(xué)生充分理解了之后,就可以通過引入一元二次方程中解得問題來啟發(fā)學(xué)生的思維。這里的教學(xué)應(yīng)該以學(xué)生的思路為主,學(xué)生會回憶相關(guān)一元二次方程根個數(shù)判定的相關(guān)問題。提問式的教學(xué)在這里會起到意想不到的效果,讓學(xué)生思考為什么有些方程沒有或者只有一個實數(shù)根。這樣的教學(xué)更能引發(fā)學(xué)生的興趣,也會讓學(xué)生記憶深刻。復(fù)數(shù)是指能寫成a+bi形式的數(shù),a、b為實數(shù),i表示虛數(shù)單位,也就是。
例題1:若復(fù)數(shù)z滿足z(1+i)=1-i(i是虛數(shù)單位),則其共軛復(fù)數(shù)=________。
解析:z===-i,
∴=i
這個例題要求基礎(chǔ)知識要記牢,對于共軛復(fù)數(shù)的概念不能出現(xiàn)記憶偏差。
二、正確引導(dǎo),增加信心
在這一部分的學(xué)習(xí)中,由于復(fù)數(shù)本身的特性,導(dǎo)致學(xué)生可能會不容易理解。這樣就要求我們更加耐心的指導(dǎo)。建立平面直角坐標系,來表示復(fù)數(shù)的平面。教學(xué)中,應(yīng)該由淺入深,先講解清楚概念,再進行四則運算練習(xí)。在四則運算中,加減法的運算不容易出錯,而乘除法的運算還有一定難度。
例題2:復(fù)數(shù)-=________。
解析:-=-=-=i+i=2i
這里復(fù)數(shù)乘除法的運算,教師可以類比根式,二者對比進行,他們同樣需要對分母進行處理。在無理數(shù)分式中,這一過程叫做分母有理化;而在復(fù)數(shù)運算中,是將分母化成實數(shù)。
在學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的過程中,我們要牢牢抓住每個學(xué)生的好奇心,鼓勵學(xué)生通過思考提出所要解決的問題,首先要鼓勵學(xué)生質(zhì)疑。關(guān)于復(fù)數(shù),學(xué)生一定會有很多問題,例如“那-1開4次方怎么辦”或者“能否建立由表示一個基本單位的數(shù)域”之類的問題。我們應(yīng)該鼓勵這樣的思考,要寬容的對待學(xué)生提出的每一個問題,不論是“奇思妙想”,還是“胡思亂想”,都要采取鼓勵的態(tài)度,使學(xué)生信心百倍。尤其對于數(shù)論方面的知識,很多思考的火花,就是一個偉大的猜想。在這一部分可以啟發(fā)學(xué)生,復(fù)數(shù)可以用一個復(fù)平面來表示,它的橫縱坐標都是實數(shù),還可以鼓勵學(xué)生考慮如果是一個立體的區(qū)域,或者四維空間的情況下,又會有什么發(fā)現(xiàn)。這樣學(xué)生會覺得自己是一個知識的探索者,而不僅僅是一個知識的接收者。
三、拓展視野,放眼未來
毋庸置疑,對于不同層次的學(xué)生,教學(xué)方法不盡相同。對于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)很困難的學(xué)生,我們要盡可能教會他們?nèi)绾谓忸},如何理解;而對于熱愛數(shù)學(xué),甚至是投身數(shù)學(xué)探索行列的學(xué)生,我們要多加引導(dǎo),使他們保持對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。在這一部分的教學(xué)中引入棣莫佛定理:對于復(fù)數(shù)z=r(cos +isin ),有zn=rn[cos(n )+isin(n )],其中n為正整數(shù)。將棣莫佛定理于歐拉公式相聯(lián)系,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的神奇之處。數(shù)學(xué)的教學(xué)不僅僅在于讓學(xué)生學(xué)會一個知識,更重要的是興趣的培養(yǎng)。在這部分知識的學(xué)習(xí)中,要讓學(xué)生了解,數(shù)學(xué)并不是一個死板教條的課程,在歷史上也存在這很多不足,也是在很多數(shù)學(xué)家不斷地努力下,才將整個關(guān)于數(shù)的體系發(fā)展為現(xiàn)在較為完善的水平。在遠古時期,為了滿人們生活的需求,自然數(shù)就應(yīng)運而生;隨著時代發(fā)展,出現(xiàn)了正負數(shù)之分,后來由于除法的產(chǎn)生,還有了分數(shù)、小數(shù)。
關(guān)于幾何圖形圓的深入研究后有了圓周率、關(guān)于勾股定理計算下又出現(xiàn)了平方根。最后,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,原先的實數(shù)理論已經(jīng)不能完全適應(yīng)計算的需求,于是數(shù)學(xué)家們又創(chuàng)造出一種自然界中不存在的數(shù)——復(fù)數(shù)。對于學(xué)生的思考,我們應(yīng)該多給于肯定,并鼓勵他們繼續(xù)思考。復(fù)數(shù)之于數(shù)論的知識并不限于i=這樣一個簡單地表示,鼓勵學(xué)生更多地了解和學(xué)習(xí)才能拓展視野,教好課程。
參考文獻:
[1]數(shù)系的擴充與復(fù)數(shù)的引入熱點問題直擊[J].苗兆峰,中學(xué)生數(shù)理化(高二版),2012,(03).
[2]湯敏.關(guān)于初等數(shù)論課堂教學(xué)的思考[J].高師理科學(xué)刊,2010,(01).
(責(zé)任編輯 劉 馨)