張景陽
摘 要:在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中,公式的記憶、運用,解題步驟的繁瑣復(fù)雜,常讓人絞盡腦汁,收獲欠佳,學(xué)習(xí)興趣銳減,前進(jìn)的動力難以調(diào)動。如果能換一種情景去思考,看問題,也許會別有一番景致,生活增添更多的趣味。其實選擇什么角度去看問題,是每一個人的自由,也是每一個人的智慧。但應(yīng)該知道:看法決定想法,想法決定做法,而做法已決定了結(jié)果。改變看問題的情景角度,令你的思維插上騰空的翅膀,無論從思考的廣度上還是深度上都會從中得到很大的提高,讓人的思維更加異彩紛呈。
關(guān)鍵詞:融合性;實踐性;積極性
一、換一種情景去思考問題,可以使問題體現(xiàn)一般性,加強知識的融合性,增強知識的實踐性
在學(xué)習(xí)排列新授課中有這樣一個例題:求證:(1)Amn=mAm-1n-1(2)Amn+mAm-1n-1=Amn+1,大多數(shù)學(xué)生對于第一個問題還好,第二個問題用到分式的通分、排列公式的逆用,顯得運算能力有點缺憾。
不妨設(shè)置這樣一種情景:(1)在n個不同的小球中,其中含有1個紅球和n-1個不同的白球,從這n個球中任選m個(m≤n)不同小球的所有排列?(2)有n個不同的白球和1個紅球,從這n+1個球中任選m個(m≤n)不同小球的所有排列?可以讓學(xué)生思考,能用計數(shù)原理解釋這兩個問題嗎?由題可知共有m個不同的位置,先排紅球,有m種,從剩余的n-1個中選m-1個的排列,即有m×Am-1n-1種排法,所以有Amn=mAm-1n-1;同樣依據(jù)計數(shù)原理選出的m個小球,分兩種情況分類討論:(1)選出的m個小球不含紅球情況,則從n個小球中選m個的排列,有Amn種。(2)選出的m個小球中含1紅球的情況,紅球有m種選法,從剩余的n-1中選m-1的排列,即有種m×Am-1n-1排法,由(1)(2)得Amn+mAm-1n-1=Amn+1。從上述可以看出,換一種情景思考問題,不僅使問題降低了認(rèn)知難度,讓學(xué)生易于接受,而且又增加了知識的連貫性與應(yīng)用實踐性,達(dá)到了異曲同工之妙。
二、換一種情景去思考問題,使得復(fù)雜的問題變簡單,抽象的問題變具體
例1.有一個環(huán)形花壇,四周分A、B、C、D四個區(qū)域,有四種不同顏色的花,要求每個區(qū)域僅種一種顏色的花,相鄰區(qū)域的兩種花的顏色不能相同,問有多少種種法?
學(xué)生對這個問題接觸不多,大多都是按照A、B、C、D四個區(qū)域的順序,4×3×3×2=72種,結(jié)果是錯誤的.正確解釋:(1)當(dāng)A、C同色時,A、C有4種選擇,B、D各有3種選擇4×1×3×3=36;(2)當(dāng)A、C不同色時,A有4種選擇,B有3種選擇,B、D各有2種選擇,4×3×2×2=48.由(1)(2)得36+48=84種.針對上述問題,不妨設(shè)置這樣一種情景:用1、2、3、4四種不同的顏色去涂A、B、C、D四個區(qū)域,要求一個區(qū)域只用一種顏色,相鄰的區(qū)域兩種顏色不能相同,問有多少種不同的涂法?學(xué)生在這樣的環(huán)境下,本能的無意識的動手畫一畫,漸漸意識到會簡單的枚舉,水到渠成地會想到列樹狀圖,通過列樹狀圖得到1號顏色在A區(qū)域時共計21種涂法,依據(jù)等可能性原則2、3、4號顏色在A區(qū)域也各為21種,總計84種涂法。通過列樹狀圖,不僅使抽象問題具體化、形象化;復(fù)雜的問題簡單化,而且增加了無盡的童趣,進(jìn)而增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心和前進(jìn)的動力,注重了學(xué)生非智力因素的培養(yǎng)。
三、換一種情景去思考問題,可以使枯燥的問題變得生動形象,更富有趣味性,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性
例2.已知橢圓的方程為 + =1(a>b>0),M為橢圓上一點,
F1,F(xiàn)2為兩個焦點,求滿足下列條件的離心率e的范圍?
(1)∠F1MF2最大角為銳角.(2)∠F1MF2最大角為鈍角.
常規(guī)方法求解,首先判斷出M的位置在y軸上,即M(0,b),使得∠F1MF2為最大角,后應(yīng)用余弦定理,cos∠F1MF2<0,即a2+a2-4c2<0,2e2<1,解得0 不妨設(shè)置這樣一種情景:以F1,F(xiàn)2為直徑畫圓,即以O(shè)為圓 心,以c為半徑畫若干個圓,觀察∠F1MF2出現(xiàn)銳角,直角,鈍角與這些圓的關(guān)系。很自然就知道:直徑所對的圓周角是直角,頂點在圓外∠F1MF2是銳角,頂點在圓內(nèi)∠F1MF2是鈍角.通過作圓可以得到,∠F1MF2最大角為銳角,以F1,F(xiàn)2為直徑的圓在橢圓的內(nèi)部,即 2c<2b,兩邊平方得c2 四、換一種情景去思考問題,可以進(jìn)一步加強類比聯(lián)系,探究解決問題的方法規(guī)律,應(yīng)用方法規(guī)律解決實際問題,提高靈活駕馭知識的能力 例3.已知設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,已知a1=10,且 S12>0,S13<0,問前幾項的和最大? 由題意得d<0,等差數(shù)列{an}是遞減的,又因S13= =13 a7<0,所以a7<0,同理S12= =6(a6+a7)>0,所以a6>0,故等差數(shù)列{an}的前6項和最大. 不妨設(shè)這樣的情景:等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,已知a1=10,且S12>0,S13<0,問Sn取最大值時,n的值是多少?在這樣的情境下,特別是出現(xiàn)“最大值”這樣熟悉的字眼,讓學(xué)生不禁聯(lián)想到二次函數(shù)最值問題,進(jìn)而想到數(shù)列{an}為等差數(shù)列的充要條件是Sn=An2+Bn(A,B為常數(shù)),近似滿足一元二次函數(shù)的性質(zhì).由題意得d<0,A<0,拋物線開口向下,Sn有最大值,又因為Sn=An2+Bn過原點,其中一根為n1=0,另一根n2∈(12,13),拋物線對稱軸方程n= =m∈(6,6.5).依據(jù)性質(zhì):拋物線開口向下,拋物線上的點離對稱軸距離越近函數(shù)值就越大.因為n-m≤6-m(n∈N),所以當(dāng)n=6時,Sn取得最大值。通過函數(shù)“最值”這一切入點導(dǎo)引,進(jìn)一步加強函數(shù)思想在高中數(shù)學(xué)的貫穿,使函數(shù)思想進(jìn)一步得到應(yīng)用升華,體現(xiàn)的精彩紛呈。 換一種情景思考問題,不僅使問題輕松得以解決,增添了許多趣味,而且更進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生求知的欲望,培養(yǎng)學(xué)生探索自然奧妙的上進(jìn)心。情景的設(shè)置,讓學(xué)生走出課堂走進(jìn)實踐,體驗知識的真諦,加強理論與實踐相結(jié)合,充分體現(xiàn)了知識來源于生活實踐,同時又為實踐生活服務(wù)。 (作者單位 山東省昌樂及第中學(xué)) 編輯 孫玲娟