首先,数学知识或方法之间具有广泛的关联.除了我们前面说过的数学会如藤蔓一样生长的关联以外,不少数学习题具有多样化的求解路径,一题多解成为解数学题的一个重要特点.下面这道习题解法的“殊途同归”正体现了数学方法之间的关联.请看教学故事:
教学故事1:
殊途何以同归? --一次求k值问题的思考
这是一次习题讲评课上有一道求k值问题,不少学生从不同的角度给出了解答,但在我的追问下,却知道了这些解法为什么能“殊途同归”,先看例题:
例
?3x+2y=2k, ①
若方程组?的解x,y满足x+y=-5,求k的值.
?5x+4y=k+3. ②
生1:①×5,得15x+10y=10k. ②×3,得15x+12y=4k+9. ……
她还没有做完,我就问:“谁有不同的解法?”生2、生3示意有不同的解法. 生2:解:②-①,得 2x+2y=-k+3 2(x+y)=-k+3 -10=-k+3 k=13.
(生2做出结果时,生1还没做好)
?3x+2y=2k,?x+2x+2y=2k,
?生3:将变形为? ?5x+4y=k+3.?x+4x+4y=k+3.
∵x+y=-5,
?x-10=2k,
∴? ?x-20=k+3.
解得k=13.
?x-10=2k,
我又追问几个学生,是否知道生3所写“?”中的10,20从哪儿来?好多
?x-20=k+3.
同学都目瞪口呆.
问到科代表时,她正好想通,说:“生3好像是整体代入!”
?x+2x+2y=2k,?x+2(x+y)=2k,接着她把?进一步变形为?
?x+4x+4y=k+3.?x+4(x+y)=k+3.
至此,大家都理解了生3的解法.
最后,我又问大家:“为什么这道含待定系数问题会有这么多的解法,而且不同的解法解题速度差异如此之大?”
没有人能回答上来.我提示:大家发现吗?把x+y=-5与前面的方程组联立起来是
??3x+2y=2k,?5x+4y=k+3, ??x+y=-5.
这是一个什么方程组呢?
到此,很多学生都发现了:噢!原来是一个三元一次方程组,三元一次方程组的消元策略确实很多.
说明:这道待定系数法问题解法的多样性,在本质上是三元一次方程组消元策略的多样所致.”数学是广泛联系的,此段解题教学故事看来也是一例.
其次,数学与生活之间的关联.众所周知,数学来源于生活,服务于生活.数学学习时我们总是喜欢从一个生活情境引入,就是基于数学与生活之间的关联视角.比如四边形新课学习时,常常用如下的一组生活图片引入新课:
图1.2.1:高压线塔 图1.2.2:学校大门 图1.2.3:某仓库大
门背面
这组图片分别体现了三角形的稳定性(图1.2.1)、四边形不稳定性(图1.2.2),而图1.2.3中由于四边形的不稳定性,太大了容易变形,通过添加一根斜着的木条转化利用三角形的稳定性来防止大门变形.从另一个关联角度看,图1.2.3中是四边形向三角形转化的典型策略,体现了“你中有我、我中有你”的思辨意境,而这也是四边形问题求解时一个重要的转化方向.
还有,数学与其他学科之间的关联.数学是其他科学的基础,不仅提供了大量的工具,更重要的提供了研究方法、思维方式,学习时注重与其他学科之间关联也是很重要的.比如,在一次七年级活动课的最后我曾即兴点评,体现了数学与其他学科之间的关联,请看:
教学故事2:
一副三角尺可画哪些特殊角?
(这是一次数学活动课上,“用一副三角尺可画哪些特殊角”的活动片断) 生4:将三角板拼成下图(如图1.2.4),得到两个特殊角度75°,15°.
图1.2.4
生5:…… 生6:……
不到一分钟,同学们众说纷纷,报出了很多特殊角度.
师:请认真思考这个问题,尽可能的弄全所有可能用一幅三角尺画出的特殊角度. 生7:我画出如下一些角度(按由小到排列):
15°,60°,75°,105°,120°,135°,165° ···························································· ① 生5:我比他多,画出了下面这些:
15°,30°,45°,60°,75°,90°,105°,120°,135°,165° ······································ ② 师:很好,这组角度值好像有规律? (学生独立思考30秒后) 生8:都是15°的倍数.
师:猜想有意义!想一想,在平角180°以内15的倍数只有你画的这些角度吗(见②)? 生9:按由小到大排列后,还漏掉一个150°!这个度数能画出来吗?我看看前面有个60°和90°,再一组合就行了!
这样终于排出如下一组:
15°,30°,45°,60°,75°,90°,105°,120°,135°,150°,165° ····························· ③ 它们的规律:都是15°的倍数.
师:很好!首先要指出的是,在角度数组③的画图可能有不同的组合方式,并不惟一.更重要的是,从上面的活动中发现,数学的探究与发现并不是一帆风顺的,实验、直觉、归纳、验证往往需要互补,哪一个环节都不可缺少,这样才会提升自己的数学素养、科学素养.事实上,很多科学上重要的发现与发明,都有类似的经历.举两个方向的例子,其一,作为数学中地位独特的“数论”来说,费尔马大定理、孪生素数问题、歌德巴赫猜想、圆内整点问
题、完全数问题……等问题都是数学家们靠着非凡的直觉先有猜想再行验证、证明(有些证明历经几百年);其二,同学们在九年级将要学到 “元素周期表”,俄国科学家门捷列夫在1869年提出来的,后来更多的科学家正是用此表来寻找新型元素及化合物.
【原创练习】
?x+y=5,
1.已知x,y满足方程组?
?x+2y=4.
(1)将两方程相减直接得x-y= ; x-y
(2)求代数式的值.
x+y
2.如图,将一副三角尺按不同位置摆放:
①
②
③
④
(1)其中∠α与∠β一定相等的摆放方式有( ) A.1种
B.2种
C.3种
D.4种
(2)你发现上述摆放方式中的∠α与∠β还有怎样的数量关系? 3.【倾听理解】
?2x+3y=15m,
例 解关于x,y的方程组?(m为常数)
?5x-3y=-m.
??x=2m,
老师先安排同学到黑板上求解出该方程组的解为?11
y=m.?3?
师:我们将问题变式如下:
?2x+3y-15m =0,
变式题:关于x,y的方程组?(m为常数),试分析x,y的关系.
?5x-3y+m =0.
【参与解题】
请结合课堂情境,求解“变式题”.