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摘 要: 数学具有高度的概括性与抽象性、严密的逻辑性、准确的结论性、形与数的统一性、准确精练的语言表达性等特点.对数学概念、定理、公式要逐字逐句细读,透彻理解其中的关键字词.阅读数学书上的定理证明、公式推导、例题解答时拿起笔,围绕书上的解证思路边看边演算.无论是在阅读书籍的过程中还是在审题过程中,都必须进行数学语言、通俗语言、几何语言三者之间的相互翻译.
关键词: 高中数学教材 阅读 精读 互译
书籍是获取资讯和增长理解力的重要载体,读书是为了获得资讯,提高理解能力.无疑,增强理解能力才是最终目标,它需要我们掌握阅读的艺术,即提升阅读的技巧.阅读的收获程度取决于读者的主动程度与技巧,阅读分为基础阅读、检视阅读、分析阅读和主题阅读四个层次,阅读的四种层次是渐进的、环环相扣的,好的阅读,也就是主动地阅读,帮助读者心智健全地成长.
由于数学具有高度的概括性与抽象性、严密的逻辑性、准确的结论性、形与数的统一性、准确精练的语言表达性等特点,因此导致阅读数学书籍比阅读其他书籍枯燥,而且不容易读懂,读不了多长时间就让人感到困倦,甚至想打瞌睡.克服这些问题的最好办法,就是拿起笔边读边演算边推理,做到眼、脑、手协调并用.虽然这样读书看起来速度慢了许多,但是我们要从慢中求效益和质量,养成勤动脑、勤动手的良好学习习惯.下面我谈谈对高中数学阅读的感悟.
一、概念、定理、公式要精读
对数学概念、定理、公式要逐字逐句细读,要透彻理解其中的关键字词,并注意与相关问题的联系和区别,最好还要熟悉其等价表达形式,只有这样才能达到解题时灵活运用的目的.
比如异面直线距离概念“夹在两条异面直线之间的公垂线段的长度”中“夹公垂线段长”等字词十分关键,而异面直线公垂线概念“和两条异面直线都垂直相交的直线”中“垂直相交”等字词十分重要.这两个相关概念既有联系又有区别,其联系与区别即“距离是公垂线上被夹线段长”.而异面直线距离还可以叙述为等价形式“分别在两条异面直线上的两点连接线段中最短的线段长”.
又如正棱锥概念“底面是正多边形,并且顶点在底面上的射影是底面正多边形的中心的棱锥”的等价形式有“顶点到底面多边形各顶点等距离,并且顶点到底面多边各边等距离的棱锥”;“侧棱与底面成等角,并且侧面与底面成等角的棱锥”;“顶点在底面多边形所在平面上的射影,既是底面多边形的内心又是底面多边形的外心的棱锥”,等等.掌握概念、定理等的等价形式才能透彻理解其本质,便于灵活运用.
下面我们看一个用异面直线距离概念的等价概念解题的例子:
已知点P在单位正方体AC′的棱BC上运动,过P、A、C′作截面,求截面面积的最小值.
分析:截面(见图1)是以为AC′对角线的平行四边形APC′Q(如图),因此,截面面积等于△APC′面积的两倍.由于长AC′为定值,要求截面面积的最小值,只要求点P到直线AC′的最小距离,即异面直线BC与AC′上两点距离的最小值,这个最小值就是异面直线BC与AC′的距离d.因此,本题转化为异面直线距离问题.
由于BC与AC′在面DC′上的射影分别是一个点C和一条直线DC′,因此异面直线BC与AC′的距离是平面DC′内点C到直线DC′的距离,所以截面面积的最小值为.
二、定理证明、公式推导、例题解答要演算
在阅读数学书上的定理证明、公式推导、例题解答时,可以拿起笔,围绕书上的解证思路边看边演算,然后背离书籍推理演算,直至演算的结果与书上一致为止.在此基础上再将定理、公式、例题的用途与用法、推证它们所采用的思路和方法、从中体现的数学思想等整理做好笔记,最后找两个类似的题目练习加以巩固.
比如立几教材例题:“经过平面外一点与平面内一点的直线,和平面内不经过该点的直线异面.”阅读时围绕反证法思路去证明,它的作用是判定两直线异面,可以作为异面直线判定定理.其解题方法——反证法是数学中重要方法,体现了正难则反的解题思维原则.
该问题的数学语言表达是:a?奂α、A∈α、A?埸a、P?埸α、P∈L、A∈L?圯直线a、L是异面直线,见图2:
最后找两个类似题练习巩固.如:①若直线AB、CD异面,则直线AC、BD异面.②正方体的12条棱中互为异面直线的有多少对?
又如三垂线定理及其逆定理,围绕证明线面垂直达到证明线线垂直的思路证明,其用途是空间两直线垂直的判定定理,在运用定理时要充分交代清楚定理涉及的三条直线:“平面α的斜线l、l在平面α上的射影l′及平面α内的直线a”,其相互关系是:a⊥l′?圳a⊥l,见图3:
三、数学语言、通俗语言、几何语言会互译
无论是在阅读书籍的过程中还是在解题前的审题中,都必须能进行数学语言、通俗语言、几何语言三者之间的相互翻译,达到数学语言通俗化,以及以形想数、以数思形,使数形结合,让问题更直观易于理解、便于计算,使之对知识的理解更透彻更深刻,对知识的掌握更牢固.
比如:定义在R上的函数f(x),对于任意实数x都有f(a+x)=f(a-x)成立,f(a+x)=f(a-x)的几何意义就是函数y=f(x)的图像关于直线x=a对称.显然当a=0时函数f(x)是偶函数,反之亦然.f(a+x)=f(a-x)中用x代替a+x得等价式子f(x)=f(2a-x).
又如:设z∈C,|z-(1-2i)|+|z-(1+6i)|=10的几何意义是:以A(1,-2)、B(1,6)為焦点,长轴为10的一个椭圆.而|z-(1+2i)|=|z-(3+7i)|的几何意义是以两点A(1,2)、B(3,7)为端点的线段AB的垂直平分线.
再如:“函数f(x)=-log(x-kx-5k+3)的定义域为实数集合R”,意即不等式组x-kx-5k+3>0kx+4kx+3≠0的解集为R,而kx+4kx+3≠0的解集为R即kx+4kx+3=0的解集为空集?准.
再如式子:+=+的几何意义就是x轴上的动点P(x,0)到两定点A(1,±1)、B(5,±3)的距离之和.
总之,高中数学教学要以“本”为本,阅读教材是增强学生学习效果的重要手段之一,老师要重视“数学阅读”在课堂中的渗透.教师只有在深入研究教材的基础上,才能更好地引导学生进行阅读,让学生真正做到在阅读中思考,在思考中阅读,养成良好的阅读习惯.要鼓励学生变被动阅读为主动阅读,既要课内读,更要课外读,这样才能激发学生的学习热情.只要我们重视数学阅读,培养阅读兴趣,养成阅读习惯,从点滴做起,坚持不懈,就定会有成效.
参考文献:
[1]高中数学人教版教材[M].人民教育出版社.
[2]王显忠.导学教程[G].(数学)济南出版社,2003,4.
关键词: 高中数学教材 阅读 精读 互译
书籍是获取资讯和增长理解力的重要载体,读书是为了获得资讯,提高理解能力.无疑,增强理解能力才是最终目标,它需要我们掌握阅读的艺术,即提升阅读的技巧.阅读的收获程度取决于读者的主动程度与技巧,阅读分为基础阅读、检视阅读、分析阅读和主题阅读四个层次,阅读的四种层次是渐进的、环环相扣的,好的阅读,也就是主动地阅读,帮助读者心智健全地成长.
由于数学具有高度的概括性与抽象性、严密的逻辑性、准确的结论性、形与数的统一性、准确精练的语言表达性等特点,因此导致阅读数学书籍比阅读其他书籍枯燥,而且不容易读懂,读不了多长时间就让人感到困倦,甚至想打瞌睡.克服这些问题的最好办法,就是拿起笔边读边演算边推理,做到眼、脑、手协调并用.虽然这样读书看起来速度慢了许多,但是我们要从慢中求效益和质量,养成勤动脑、勤动手的良好学习习惯.下面我谈谈对高中数学阅读的感悟.
一、概念、定理、公式要精读
对数学概念、定理、公式要逐字逐句细读,要透彻理解其中的关键字词,并注意与相关问题的联系和区别,最好还要熟悉其等价表达形式,只有这样才能达到解题时灵活运用的目的.
比如异面直线距离概念“夹在两条异面直线之间的公垂线段的长度”中“夹公垂线段长”等字词十分关键,而异面直线公垂线概念“和两条异面直线都垂直相交的直线”中“垂直相交”等字词十分重要.这两个相关概念既有联系又有区别,其联系与区别即“距离是公垂线上被夹线段长”.而异面直线距离还可以叙述为等价形式“分别在两条异面直线上的两点连接线段中最短的线段长”.
又如正棱锥概念“底面是正多边形,并且顶点在底面上的射影是底面正多边形的中心的棱锥”的等价形式有“顶点到底面多边形各顶点等距离,并且顶点到底面多边各边等距离的棱锥”;“侧棱与底面成等角,并且侧面与底面成等角的棱锥”;“顶点在底面多边形所在平面上的射影,既是底面多边形的内心又是底面多边形的外心的棱锥”,等等.掌握概念、定理等的等价形式才能透彻理解其本质,便于灵活运用.
下面我们看一个用异面直线距离概念的等价概念解题的例子:
已知点P在单位正方体AC′的棱BC上运动,过P、A、C′作截面,求截面面积的最小值.
分析:截面(见图1)是以为AC′对角线的平行四边形APC′Q(如图),因此,截面面积等于△APC′面积的两倍.由于长AC′为定值,要求截面面积的最小值,只要求点P到直线AC′的最小距离,即异面直线BC与AC′上两点距离的最小值,这个最小值就是异面直线BC与AC′的距离d.因此,本题转化为异面直线距离问题.
由于BC与AC′在面DC′上的射影分别是一个点C和一条直线DC′,因此异面直线BC与AC′的距离是平面DC′内点C到直线DC′的距离,所以截面面积的最小值为.
二、定理证明、公式推导、例题解答要演算
在阅读数学书上的定理证明、公式推导、例题解答时,可以拿起笔,围绕书上的解证思路边看边演算,然后背离书籍推理演算,直至演算的结果与书上一致为止.在此基础上再将定理、公式、例题的用途与用法、推证它们所采用的思路和方法、从中体现的数学思想等整理做好笔记,最后找两个类似的题目练习加以巩固.
比如立几教材例题:“经过平面外一点与平面内一点的直线,和平面内不经过该点的直线异面.”阅读时围绕反证法思路去证明,它的作用是判定两直线异面,可以作为异面直线判定定理.其解题方法——反证法是数学中重要方法,体现了正难则反的解题思维原则.
该问题的数学语言表达是:a?奂α、A∈α、A?埸a、P?埸α、P∈L、A∈L?圯直线a、L是异面直线,见图2:
最后找两个类似题练习巩固.如:①若直线AB、CD异面,则直线AC、BD异面.②正方体的12条棱中互为异面直线的有多少对?
又如三垂线定理及其逆定理,围绕证明线面垂直达到证明线线垂直的思路证明,其用途是空间两直线垂直的判定定理,在运用定理时要充分交代清楚定理涉及的三条直线:“平面α的斜线l、l在平面α上的射影l′及平面α内的直线a”,其相互关系是:a⊥l′?圳a⊥l,见图3:
三、数学语言、通俗语言、几何语言会互译
无论是在阅读书籍的过程中还是在解题前的审题中,都必须能进行数学语言、通俗语言、几何语言三者之间的相互翻译,达到数学语言通俗化,以及以形想数、以数思形,使数形结合,让问题更直观易于理解、便于计算,使之对知识的理解更透彻更深刻,对知识的掌握更牢固.
比如:定义在R上的函数f(x),对于任意实数x都有f(a+x)=f(a-x)成立,f(a+x)=f(a-x)的几何意义就是函数y=f(x)的图像关于直线x=a对称.显然当a=0时函数f(x)是偶函数,反之亦然.f(a+x)=f(a-x)中用x代替a+x得等价式子f(x)=f(2a-x).
又如:设z∈C,|z-(1-2i)|+|z-(1+6i)|=10的几何意义是:以A(1,-2)、B(1,6)為焦点,长轴为10的一个椭圆.而|z-(1+2i)|=|z-(3+7i)|的几何意义是以两点A(1,2)、B(3,7)为端点的线段AB的垂直平分线.
再如:“函数f(x)=-log(x-kx-5k+3)的定义域为实数集合R”,意即不等式组x-kx-5k+3>0kx+4kx+3≠0的解集为R,而kx+4kx+3≠0的解集为R即kx+4kx+3=0的解集为空集?准.
再如式子:+=+的几何意义就是x轴上的动点P(x,0)到两定点A(1,±1)、B(5,±3)的距离之和.
总之,高中数学教学要以“本”为本,阅读教材是增强学生学习效果的重要手段之一,老师要重视“数学阅读”在课堂中的渗透.教师只有在深入研究教材的基础上,才能更好地引导学生进行阅读,让学生真正做到在阅读中思考,在思考中阅读,养成良好的阅读习惯.要鼓励学生变被动阅读为主动阅读,既要课内读,更要课外读,这样才能激发学生的学习热情.只要我们重视数学阅读,培养阅读兴趣,养成阅读习惯,从点滴做起,坚持不懈,就定会有成效.
参考文献:
[1]高中数学人教版教材[M].人民教育出版社.
[2]王显忠.导学教程[G].(数学)济南出版社,2003,4.