趙和平
數(shù)學(xué)公式是人們在研究自然界物與物之間時(shí)發(fā)現(xiàn)的一些聯(lián)系,并通過一定的方式表達(dá)出來的一種表達(dá)方法。它是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的重要組成部分。教師如能在數(shù)學(xué)公式教學(xué)中樹立將公式作為載體的觀念,引導(dǎo)學(xué)生注重展示公式的形成過程,掌握公式的結(jié)構(gòu)特征,揭示公式之間的聯(lián)系,熟悉公式的各種變換,靈活應(yīng)用公式,學(xué)會由淺入深、由表及里,“順”用、“逆”用公式,達(dá)到“變”用與“創(chuàng)”用公式,以巧妙的“活”用代替生硬的“套”用公式,這樣既利于學(xué)生對知識的掌握,更有利于提高學(xué)生創(chuàng)造性思維能力,充分發(fā)揮數(shù)學(xué)公式的教學(xué)功能。
一、引入公式,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
引入公式時(shí),絕不能把其當(dāng)作簡單的文字展示給學(xué)生,應(yīng)該注重公式的形成過程,引導(dǎo)學(xué)生深刻領(lǐng)悟公式的本質(zhì)特征,讓學(xué)生明白公式的來龍去脈,熟悉公式的使用方法和適用范圍,增強(qiáng)運(yùn)用公式的準(zhǔn)確性,這樣還能滲透數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法。弄清公式的結(jié)構(gòu)特征,有助于幫助學(xué)生正確選用公式,培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致的品質(zhì)和良好的觀察能力。如在“等差數(shù)列求和公式”中,可先講一個(gè)數(shù)學(xué)小故事:德國的“數(shù)學(xué)王子”高斯在小學(xué)讀書時(shí),老師出了一道算術(shù)題“1+2+3+……+100=?”老師剛讀完題目,高斯就在他的小黑板上寫出了答案:5050,其他學(xué)生還在一個(gè)數(shù)一個(gè)數(shù)地挨個(gè)相加呢。那么高斯是用什么方法解得這樣快呢?由此可以啟發(fā)學(xué)生利用他們的觀察能力,發(fā)現(xiàn)其中的奧秘,進(jìn)而探究出等差數(shù)列求和公式的推導(dǎo)。
二、“順”用公式,培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力
直接套用公式是掌握數(shù)學(xué)公式的起步,分清公式的使用范圍和條件是掌握數(shù)學(xué)公式的前提,在教學(xué)中不能忽視對公式的直接套用?,F(xiàn)行教材中配備了不少“順”用公式的例題、習(xí)題,學(xué)生在直接套用時(shí)會注意分析公式的特點(diǎn),有利于對公式的再辨認(rèn)和認(rèn)識。直接套用公式時(shí)要注意公式中字母的廣泛代表性,除了可以表示為數(shù)和字母外,還可以表示為單項(xiàng)式、多項(xiàng)式、根式等。經(jīng)過這樣有意識地強(qiáng)化訓(xùn)練后,學(xué)生不僅應(yīng)用時(shí)能準(zhǔn)確無誤、得心應(yīng)手,也為“逆”用公式、“變”用公式、“活”用公式和“創(chuàng)”用公式,進(jìn)一步提高了學(xué)生的運(yùn)算能力。例如:一項(xiàng)工程甲承包的概率為1/3,乙承包的概率為1/4,丙承包的概率為1/5,求甲、乙、丙三家公司中有一公司承包的概率。
分析:三個(gè)公司承包同一工程,若被其中一個(gè)公司承包了,就不可能被另一個(gè)公司承包,故三公司承包同一工程這一事件屬于互斥事件。設(shè)“甲承包工程”“乙承包工程”“丙承包工程”分別為事件A、B、C,則可以直接用公式:
P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)=1/3+1/4+1/5=47/60得出結(jié)果。
三、“逆”用公式,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力
教學(xué)中我們也經(jīng)常發(fā)現(xiàn),有些學(xué)生對所學(xué)的數(shù)學(xué)公式只會從左到右,出現(xiàn)“左撇子”現(xiàn)象,形成一種思維定式,影響了公式應(yīng)用的靈活性,導(dǎo)致由右向左“逆”用學(xué)生不習(xí)慣,所以教學(xué)中應(yīng)有意識地加強(qiáng)學(xué)生“逆”用公式的習(xí)慣和能力?!澳妗庇霉接袝r(shí)還能化繁為簡、化難為易,收到事半功倍的效果。在“逆”用公式的教學(xué)中應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)先使學(xué)生明確每個(gè)公式的逆命題是否正確,并注意其成立的條件。(2)通過公式的正逆比較,使學(xué)生明確有些題目逆用公式來解比較簡便,以擺脫正向思維定式的影響,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維。
四、“變”用公式,培養(yǎng)學(xué)生的化歸能力
為了能在更廣闊的背景下運(yùn)用公式,需要對公式進(jìn)行各種變形,從而產(chǎn)生不同形式的新公式。這些新公式雖未能躋于課本公式之列,卻具有較強(qiáng)的應(yīng)用功能,在解題時(shí)常常能起到化繁為簡、化難為易的作用。所以對這些新公式,在教學(xué)時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、尋找,讓學(xué)生熟悉各種變形,使學(xué)生在解題時(shí)根據(jù)隨時(shí)出現(xiàn)的問題的結(jié)構(gòu)特征、表示形式、數(shù)量關(guān)系等信息,及時(shí)聯(lián)想有關(guān)公式及其變形來尋求解題捷徑。如三角的有關(guān)化簡、求值等都可以靈活通過對公式的各種變形進(jìn)行解題,這可以培養(yǎng)學(xué)生們的劃歸轉(zhuǎn)化能力。
五、“活”用公式,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力
活用不同的公式,將會產(chǎn)生不同的解題效果。這對提高學(xué)生的分析問題、解決問題的能力大有裨益,有利于學(xué)生尋求最佳的解題方法,也能開闊學(xué)生的思路,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、聯(lián)想和創(chuàng)新能力的有效方法之一。如在三角函數(shù)式的化簡中我設(shè)計(jì)了這樣的例題:
化簡:sin2αsin2β+cos2α+cos2β-1/2cos2αcos2β。
對于這個(gè)例題,我引導(dǎo)學(xué)生從四個(gè)不同的思路出發(fā)。思路一:復(fù)角→單角,從“角”入手;思路二:從“名”入手,異名化同名;思路三:從“冪”入手,利用降冪公式先降次;思路四:從“形”入手,利用配方法,先對二次項(xiàng)配方。通過此題,不僅讓學(xué)生進(jìn)一步加深了對三角函數(shù)中同角基本關(guān)系式、兩角和(差)公式、二倍角公式以及降冪公式等有關(guān)基礎(chǔ)知識的理解,并且把這些知識形成網(wǎng)絡(luò),弄清了它們間的聯(lián)系。要讓學(xué)生從一題多解中深入思考,抓住問題的本質(zhì),掌握問題的規(guī)律,使學(xué)生的數(shù)學(xué)思維得到訓(xùn)練和發(fā)展。
(作者單位:內(nèi)蒙古和林格爾縣第一中學(xué))