数学理解的关键:明晰“为什么”
2019-09-07陆贤彬
陆贤彬
在高中数学学习中,“数学理解”无疑是最重要的,它对我们数学能力的发展和数学成绩的提高起着基础性的决定作用.缺少理解的数学学习往往事倍功半,甚至举步维艰.我们这里所说的“数学理解”主要有三层含义:其一是理解数学知识,如数学概念、原理、定理及其适用范围和条件等,用数学的眼光去观察生活和世界,这是知识层面上的;其二是理解数学方法,如抽象数学概念的方法、发现或推导数学定理的方法、数学问题解决的推理方法等,用数学的思维去思考生活和世界,这是方法层面上的;其三是理解数学思想,建立良好的数学观念,理解数学知识体系的结构和发展状况,用数学的语言来表达生活和世界,这是思想层面的.这三层含义不是独立的,它们相辅相成,有机地组成“数学理解”的价值和意蕴.对于大多数高中生,知识层面的理解训练较多,而方法层面的理解相对来说尚显不足,本文就从方法层面,以《解三角形》和《数列》内容为例,探索其中的“为什么”,
一、正弦、余弦定理推导方法的剖析
1.向量方法的剖析
教材上是运用向量方法来证明的,将正弦定理和余弦定理作为“向量运用”的具体案例,这样处理无疑让我们理解起来简单多了.而且通过探索正弦、余弦定理的证明,我们能够进一步熟悉向量语言表达几何问题,向量方法处理几何问题.这种方法的本质在于两个转化:首先,将“几何图形△ABC”转化为向量等式“AB+ BC+CA=0”;然后,应用向量的数量积,将向量等式进行“数量化”,即通过“数乘一个垂直于一边的向量”可得到正弦定理,通过“移项平方”可得到余弦定理,量积,可以得到边角之间的关系式;③直角三角形中两锐角互余,一角的余弦等于另一角的正弦.在此基础上理解起来就简单了:在向量等式AB+BC+CA=0的两边同时点乘一个与向量BC垂直的向量,即可得到正弦定理.
2.初中几何方法的剖析
(l)构造直角三角形探索正弦定理.
对于锐角△ABC,作AH⊥BC于点H(如图1),在直角△ABH、直角三角形ACH中,注意到高AH是两个直角三角形的公共边,采用“算两次”的方法,得AH=csin B=bsin C,将边和所对的角看成同一类,“物以
类聚”,得c/sinC=b/sin B'
二、善用“归纳推理”解决数列问题
很多同学认为数列题难.解数列题的方法很多,而且有些方法不易发现,甚至老师讲后仍难以理解.其实,数列本身就是“数站队”,是一个个“站”出来的,我们可以通过“列举”的方法进行归纳推理,常常能发现问题解决的简单方法.
如求数列an=(8n-25)(8n-33)(8n-44)(1≤n≤7)的最大項.
分析:由于项数少,可以一一列举来比较.此方法虽然思路简单,但计算比较麻烦.由于通项公式具有积的形式,我们可以研究项的正负性,由an>O得n=4,6,7.而a6 在解决问题的过程中,适当地运用列举的方法可以简化解题过程. 分析2 由于等差、等比数列是我们熟悉的基本数列,所以解决有关数列问题时的一个重要思路是:转化成等差或等比数列.为此,我们可以将式子变形。