文 石樹偉(特級教師)
(作者單位:江蘇省揚州市廣陵區(qū)教研室)
方程是一種非常重要而又常見的數學模型。我們已經學習了一元一次方程和二元一次方程組,現在知道該如何研究方程了嗎?下面一起來回顧一下。
我們先從生活實際出發(fā),由生活中的相等關系抽象出一元一次方程的概念,得到所要研究的數學對象,這也說明數學來源于生活。
有了一元一次方程,接著就要研究如何解一元一次方程。解方程其實是一種等式變形。變形的依據是等式的基本性質,因此,我們要先研究等式的基本性質,然后運用等式的基本性質去解方程。解方程不是我們學習方程的最終目的。學習方程的最終目的是為了應用方程去解決實際問題。
最后,我們又回到方程的實際應用,這說明數學來源于生活,又服務于生活。隨著實際問題復雜程度的增加,我們又從實際問題中抽象得到二元一次方程組的概念,接著就是解方程組,應用方程組解決問題。
我們可以用下面的結構圖來表示方程(組)的研究路線:
生活中除了相等關系,更多的是不等關系。
與方程一樣,不等式也是一種重要而又常見的數學模型。根據方程的研究經驗,我們可以嘗試展望不等式的研究路徑。
先由生活中的不等關系抽象出不等式的概念,得到一個新的數學研究對象和數學模型。
為了解不等式,我們需要先研究不等式的基本性質,因為數學學科是一門嚴謹的科學,等式的基本性質不一定適用于不等式。
有了不等式的基本性質,我們就可以進行不等式的各種變形了,從而解不等式。
學習不等式同樣是為了解決實際問題,因此我們最后要研究的是不等式的應用。隨著實際問題復雜程度的增加,不等式的研究也需要向不等式組拓展。
不等式(組)的研究路線同樣可以用結構圖來表示:
方程與不等式的研究路線圖是不是很相似?
其實,初中代數里共有3類重要的數學模型,除了方程與不等式外,還有函數。初中階段方程家族包括一元一次方程、二元一次方程組、分式方程和一元二次方程;不等式家族包括一元一次不等式和二元一次不等式組;函數家族包括一次函數、反比例函數和二次函數。我們研究它們的路徑都很相似,都來源于生活,最后又服務于生活。
用這樣的眼光來看數學知識,數學知識就不是零散、瑣碎的了,而是有靈魂、有主線的一個邏輯體系,這就是系統思維。系統思維有利于我們掌握數學研究的基本方式,學習新的知識內容時既能見樹木,又能見森林,從而整體把握知識結構,增強知識學習的預見性和主動性。