挖掘数学美的因素,展示数学的魅力

来源 :广东教学报·教育综合 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yupeng198652
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  在许多初中学生的心中,数学除了计算就是证明,既枯燥又难学,比不上语文有抑扬顿挫的朗读、历史有改朝换代的轰烈、政治有发人深省的教诲。其实,数学也是一门非常吸引人的学科。该学科所包含的美丽和奇趣无法与其它学科相提并论。罗素是英国一位著名的哲学家和数学逻辑学家,可以用他的数学逻辑说服所有“金刚大汉”。他将数学之美形容为“冷酷而严肃的美”。因此,在平时数学教学中,教师应注意教授数学美的元素,以发展学生的审美心理和数学美感。久而久之,学生会对数学之美感到简洁,深刻和令人赏心悦目。数学以它美的形象,吸引着学生去热爱数学、钻研数学。笔者认为,在培养解题能力的过程中,可以从以下五个方面利用数学美学的因素,以充分说明数学美的吸引力。
  一、数学在传达信息、揭示含义中展示对称美
  对称性是美学的基本定律之一。在初中数学中,许多轴对称图形、中心对称图形和等量关系使它们具有平行和协调对称的美。因此,当我们看数学时,可以从对称的角度看数学,并利用数学的对称性来解决问题,以优化问题解决思路,简化问题解决过程。
  例1:若a、b为互不相等的实数,且a2-3a 1=0,b2-3b 1=0。
  试求的值。
  分析:由已知可知a、b在本题所处的地位相同,即a、b具有“对称性”。根据问题的含义,a和b是两个互不相同的实数,因此可以将a和b设置为x方程x2-3x 1=0的两根,由韦达定理得a b=3,ab=1又由已知得1 a2=3a,1 b2 3b。从而有。对这一类较为复杂的问题通过构造一元二次方程,利用韦达定理进行求解,可以化繁为简,化难为易。所以我们平时在解某些数学题时,应多观察、多挖掘相关联的信息,从中展示数学的对称美。
  二、数学在合理推测、“化异为同”中揭示和谐美
  数学的研究对象是数字、形式、公式。数学中包含的美的元素是深刻的,数字的美、形式的美和公式的美随处可见。因此,通过解决数学问题,您可以在数字、形状和公式之间找到内部结构和外部形式的和谐之美。和谐的美学可以帮助您制定解决问题的策略,并指出解决问题的方向。从多个角度看,使用多种方法用于解决数学问题,这种“殊途同归"现象会使我们为数学内部知识结构的和谐美深感赞叹。
  例2:解方程式组
  分析:此道题的解法有两种:
  方法一:由①得,y=7-x③,把③代入②并整理,得x2-7x 12=0解得x1=3,x2=4,分别把x1=3,x2=4代入③,得y1=4,y2=3,故原方程组的解为,
  方法二:根据一元二次方程的根与系数的关系,设x、y是一元二次方程名z2-7z 12=0的两根,解得,从而亦可求得以上方程组的解。
  方程是初中数学的重点,方法一是利用代入法求解,方法二是根据此方程组的结构特点将其转化为一元二次方程进行求解。这个问题是一个方程组和二次方程对一个变量的连接和变换以及方程内部结构的和谐之美的典型示例。
  例3:如图1,G为正方形A BCD对角线BD上任一点,且GEBC于点E,GFCD于点F,连接AG,EF。求证:AG=EF。
  要证明AG=EF,我们可以以下三种方法进行分析。
  方法一:证两线段相等,比较常用的方法是通过证两个三角形全等而获得,因此连接CG,如图1,结合已知条件可由SAS推出△ADG△CDG,从而得到结论AG=CG。又由条件可知四边形ECFG为矩形,故EF=CG,所以可得AG=EF。
  此方法非常简单、直接,只要我们仔细观察、分析图形,很容易就可以找到以上这些结论。只需要使用正方形四边都相等及对角线平分一组对角的性质即可,同理亦可证明△ABG△CBG。
  方法二:回顾方法一,细读题目,延长EG交A D于点N,如图2,结合已知亦可推出Rt△ANGRt△EGF,从而得AG=EF.同理延FG交AB上一点M亦可。此方法充分体现了对矩形、正方形的有关判定定理和性质定理的综合运用,将线段的相等问题转化为直角三角形全等进行解决,较第一种方法有异曲同工之妙。
  方法三:正方形和矩形的对角线的性质互,所以连接AC、CG,如图3,因为AC垂直且平分BD,所以AG=CG,又因为矩形ECFG中,CG=EF,所以AG=EF.此种方法巧妙地利用线段的垂直平分线的性质,推理过程简洁、清晰。
  以上三種方法都是以正方形作为整体,在“和谐美”的指引下,不断把问题向“同类”转化而获得解决。数学的和谐美,体现在数学的各知识点之间存在着紧密地联系,这种联系使相同的数学问题可从不同的角度思考。作为教师,若能引导学生大胆联想,找到解决问题的突破口,体验各种解决问题的策略,这些策略将激发学生的学习热情,并发展学生的探究能力和创新精神。
  三、数学在整体代换、“化繁为简”中体现简单美
  数学科学的严谨性就是所谓的“一个金字”,它决定了它应该简洁,准确。 因此,在解决数学问题时,我们通常指以最佳方式,最简洁和正确的语言来解决问题。 例如,当单独观察时,某些问题可能更复杂或更麻烦,但是将它们作为一个整体来处理时,就能化难为易,化繁为简,使问题得以顺利解决,从中体现数学的简单美。
  例4:若x 2y 3z=10,4x 3y 2z=15,试求x y z的值。
  分析:由题目已知条件求出x、y、z的值,再求出x y z的值是十分困难的,因为两个方程很难求出三个未知数的值。通过观察会发现两个方程相加后,这三个未知数的系数均相等,即(x 2y 3z) (4x 3y 2)=10 15,即5x 5y 5=25,从而求出x y z=5。另外,复杂的问题往往是简单问题的复合,不掌握解简单问题的技巧,直接解较复杂的问题常常是有困难的。因此,我们平时应留心记住课本上一些有价值的题目,并注意题与题之间的关系,通过这种方式,可以加深对数学知识的理解和应用,拓宽问题分析的视角和思路,并实现触类旁通。   例5:已知:如图4,△ABD、△AEC都是等边三角形。
  求证:BE=DC。
  分析提示:为证明BE=DC,应证明△BAE△DAC,
  注意:∠DAB=∠EAC=600, ∠BAE=
  ∠EAC ∠BAC,∠DAC=∠DAB
  ∠BAC
  变式一:已知:如图5,△ACE和△ABD是以△ABC的边AC和A B为边的等边三角形,P、Q、R分别是BC、BD、CE的中点。
  求证:PQ=PR。
  分析:根据示例5,很容易想到连接CD和BE。首先,您可以证明CD = BE,然后根据三角形的中心线定理可以得出PQ = PR。
  变式二:如图6,已知△ABD、△ACE、△BCF是分别以△ABC的边AB、AC、BC为一边的等边三角形。
  求证:四边形A DFE是平行四边形。
  分析:证明两线段相等,可以先来证明△ABC△EFC,
  得到EF=AB=AD,同理FD=A E,再根據平行四边形的判定
  定理2可得题目要证明结果,由上述各题我们可以看出三角形与四边形,一般图形与特殊图形均织成了一张密不可分的网,你中有我,我中有你。所以我们可以以课本典型习题为索引,顺藤摸瓜,以题引题,培养学生思维的广度、灵活性,提高学生观察问题、分析问题和解决问题的能力,这完全是源于对数学简单美的探索与追求。
  四、数学在归类、对比中发现相似美
  在数学学科的学习中,我们既要懂得对比,更要学会归类,即不是为了找出一道题的答案而做一道题,而是要进行归类,学会做一类题。同时要进行推广、类比,做到举一反三,如当我们遇到一个陌生的问题时不妨观察外部结构和联想内在联系,将陌生的问题与熟知的相似问题进行类比,采用与相似问题大致相同的方法,往往可以达到水到渠成的效果。
  例6:解方程
  分析:这是一个典型的分式方程问题。 直接使用分母非常麻烦。细察方程的左边,不难发现各分母的两因式之差均为1,其结构与我们所熟知的拆项求和公式的左边相同,因此,我们把原方程变形为,即,再去分母求解着验根即可。在平时解题中,我们要仔细分析数学的对象或关系或结构等问题,类比利用相似美解决问题,往往可以体验“轻舟已过万重山”的轻松。
  五、数学在大胆创新、峰回路转中欣赏奇异美
  我们用来解决数学问题的方法通常很棒。 这是数学的魅力。 如果一个问题若能抓住其“个性",那么很有可能会得到意想不到的结果。 许多奇异的想法是数学美的最亮点。
  例7:已知关于x的方程x2 mx-n没有实数根,求证:m n
其他文献
【摘要】随着网络的普及,网吧的出现,网络对中小学生思想教育带来挑战,在外在因素和内在因素的影响下,小学生出现沉迷网络、玩物丧志、荒废学业、情感淡薄、人际障碍等一系列思想行为问题。这些问题让家长、老师、社会痛心与忧心,化解网络对中小学生思想教育所带来挑战的对策,发人深思,在此谈谈营造健康良好网络环境,提高中小学生思想认识和辨识能力,加强情感交流等对策。  【关键词】网络;不良;挑战;对策  当下,互
【摘要】随着全球的一体化进程,各国之间的交流越来越密切。文化方面的融合性也日益加深,更多国家的文化汇聚到我国,也渗透到音乐教育事业中来,一定程度上动摇了我国民族文化的根基。面对这样的形势,越来越多的教育者和教育研究者们开始重视教育的民族性。中学阶段是孩子情感价值观不断形成的关键时期,而音乐又是树立和培养学生情感价值观的有利途径,为了抵御各国文化对中国民族文化的冲击以及培养下一代强烈的民族自豪感,中
【摘要】思维导图是当下社会运用十分广泛的一种思维模式,在记忆、学习、思考等领域有较为广泛的运用,可以形象地比喻成思维“地图”,它是以人脑的扩散思维为基础展开的。笔者尝试将思维导图应用于语文的学习和活动中,可以让学生的学习效率有一个大幅度的提高,同时,他们会自主将学习新知识与复习整合旧知识有机整合,激发联想与创意;形成系统的学习和思维的习惯。因此,笔者尝试将思维导图运用于在语文教学中,以此去激发学生
【摘要】在英语课堂学习中,学生养成良好的学习习惯能提高学习效率,能增强学习自信心、学习主动性与浓厚的学习兴趣,并有助于学生牢固地掌握所学知识,有助于提高学生理解、表达的能力,从而更好地为达到英语高效课堂而提供有力的保障。  【关键词】习惯;课堂;英语  一、高年级学生英语课堂学习习惯的现状与分析  笔者在长期的小学高年级的英语教学工作中发现,多数学生没有养成良好的课堂学习习惯,在课堂上的表现是:不
【摘要】“童趣”水墨是儿童通过水墨语言来表达他们的童真、童趣,以意行事,以趣求思的艺术探索实践活动,其核心是儿童用水墨来表达心中的“意”,从而上升到“趣”的精神境界。本课题以课程为载体,以活动为中心,以评价为激励和改进的措施,把教与学关键性的做法加以整理思考,使之模式化、系统化,更好地指导“童趣”水墨的有效推广。从“童趣”水墨的课程建设、课程的实施与推广以及评价的方式三个方面进行实践研究,积累丰富
【摘要】小学生是一群活泼可爱、爱玩、好动、充满童真的孩子。为了营造一个焕发快乐的课堂氛围,让学生主动学习,快乐成长,作为小学英语教师的我们,不管是教哪个年级段,都应该思考如何更好地以玩“激趣”,低年级学生在课堂上爱“玩”,高年级学生在课堂上乐“玩”。让趣味教学充满小学的各个年级段,使学生沉浸于快乐英语学习之中。  【关键词】英语课堂;激趣;学习  我们不难发现,小学阶段的学生,虽然有不同的年级段,
【摘要】党和国家高度重视志愿服务的发展与建设。近期,习近平总书记在致中国志愿服务联合会第二届会员代表大会的贺信中明确肯定了志愿服务的重要地位和发扬志愿服务精神的重要性,也对各级党委和政府为志愿服务的发展提出了更高的要求。广州市南沙区委和政府将继续为志愿服务提供更多平台,给予更多的支持,对志愿服务团队不断进行思想净化,不忘初心,牢记使命,不断完善自身组织机构的体系建设,构建脉络清晰、井然有序的管理制
【摘要】《新课程标准》的总目标从“知识与技能、数学思考、解决问题、情感与态度”这四个方面加以阐述。然而,大多数的老师对“知识与技能、解决问题”这两方面比较重视,通常忽略了“情感与态度”的培养,这可能是应试教育的必然结果,但作为老师,我们必须关注每一个学生的全面发展,是因为这四个方面的目标是一个紧密联系的有机整体,其中有一个非常重要的作用在人的发展。它们是在丰富多彩的数学活动中实现的,笔者根据实践经
本报综合消息 6月29日,中国教育学会在北京召开2020年工作会议暨第八届理事会第四次会议,会议以视频方式进行。中国教育学会常务理事、广东教育学会会长李学明,中国教育学会副会长、广东教育学会咨询委员和学术委员吴颖民,中国教育学会理事、广东教育學会常务理事朱子平,广东教育学会副会长梁绮雯在广东分会场参会。  7月1日,广东教育学会召开学习贯彻专题座谈会。李学明在会上强调,要结合广东教育学会实际,深入
本报综合消息 6月18日,新加坡驻广州总领事馆总领事罗德杰、副领事邓辉山一行2人到访省教育厅,景李虎厅长会见了罗德杰先生一行,教育厅交流合作处参加了会谈。  这是罗德杰总领事今年1月上任总领事后第一次来访省教育厅,主要目的是加强新加坡与广东省的教育交流合作。会上,罗德杰表示新加坡高度重视与中国的合作,其中人文交流、人力资源合作是最重要的组成部分。目前新加坡在粤已开展了多个合作项目,包括中新知识城、