摘 要: 數學具有高度的概括性與抽象性、嚴密的邏輯性、準確的結論性、形與數的統一性、準確精練的語言表達性等特點.對數學概念、定理、公式要逐字逐句細讀,透徹理解其中的關鍵字詞.閱讀數學書上的定理證明、公式推導、例題解答時拿起筆,圍繞書上的解證思路邊看邊演算.無論是在閱讀書籍的過程中還是在審題過程中,都必須進行數學語言、通俗語言、幾何語言三者之間的相互翻譯.
關鍵詞: 高中數學教材 閱讀 精讀 互譯
書籍是獲取資訊和增長理解力的重要載體,讀書是為了獲得資訊,提高理解能力.無疑,增強理解能力才是最終目標,它需要我們掌握閱讀的藝術,即提升閱讀的技巧.閱讀的收獲程度取決于讀者的主動程度與技巧,閱讀分為基礎閱讀、檢視閱讀、分析閱讀和主題閱讀四個層次,閱讀的四種層次是漸進的、環環相扣的,好的閱讀,也就是主動地閱讀,幫助讀者心智健全地成長.
由于數學具有高度的概括性與抽象性、嚴密的邏輯性、準確的結論性、形與數的統一性、準確精練的語言表達性等特點,因此導致閱讀數學書籍比閱讀其他書籍枯燥,而且不容易讀懂,讀不了多長時間就讓人感到困倦,甚至想打瞌睡.克服這些問題的最好辦法,就是拿起筆邊讀邊演算邊推理,做到眼、腦、手協調并用.雖然這樣讀書看起來速度慢了許多,但是我們要從慢中求效益和質量,養成勤動腦、勤動手的良好學習習慣.下面我談談對高中數學閱讀的感悟.
一、概念、定理、公式要精讀
對數學概念、定理、公式要逐字逐句細讀,要透徹理解其中的關鍵字詞,并注意與相關問題的聯系和區別,最好還要熟悉其等價表達形式,只有這樣才能達到解題時靈活運用的目的.
比如異面直線距離概念“夾在兩條異面直線之間的公垂線段的長度”中“夾公垂線段長”等字詞十分關鍵,而異面直線公垂線概念“和兩條異面直線都垂直相交的直線”中“垂直相交”等字詞十分重要.這兩個相關概念既有聯系又有區別,其聯系與區別即“距離是公垂線上被夾線段長”.而異面直線距離還可以敘述為等價形式“分別在兩條異面直線上的兩點連接線段中最短的線段長”.
又如正棱錐概念“底面是正多邊形,并且頂點在底面上的射影是底面正多邊形的中心的棱錐”的等價形式有“頂點到底面多邊形各頂點等距離,并且頂點到底面多邊各邊等距離的棱錐”;“側棱與底面成等角,并且側面與底面成等角的棱錐”;“頂點在底面多邊形所在平面上的射影,既是底面多邊形的內心又是底面多邊形的外心的棱錐”,等等.掌握概念、定理等的等價形式才能透徹理解其本質,便于靈活運用.
下面我們看一個用異面直線距離概念的等價概念解題的例子:
已知點P在單位正方體AC′的棱BC上運動,過P、A、C′作截面,求截面面積的最小值.
分析:截面(見圖1)是以為AC′對角線的平行四邊形APC′Q(如圖),因此,截面面積等于△APC′面積的兩倍.由于長AC′為定值,要求截面面積的最小值,只要求點P到直線AC′的最小距離,即異面直線BC與AC′上兩點距離的最小值,這個最小值就是異面直線BC與AC′的距離d.因此,本題轉化為異面直線距離問題.
由于BC與AC′在面DC′上的射影分別是一個點C和一條直線DC′,因此異面直線BC與AC′的距離是平面DC′內點C到直線DC′的距離,所以截面面積的最小值為.
二、定理證明、公式推導、例題解答要演算
在閱讀數學書上的定理證明、公式推導、例題解答時,可以拿起筆,圍繞書上的解證思路邊看邊演算,然后背離書籍推理演算,直至演算的結果與書上一致為止.在此基礎上再將定理、公式、例題的用途與用法、推證它們所采用的思路和方法、從中體現的數學思想等整理做好筆記,最后找兩個類似的題目練習加以鞏固.
比如立幾教材例題:“經過平面外一點與平面內一點的直線,和平面內不經過該點的直線異面.”閱讀時圍繞反證法思路去證明,它的作用是判定兩直線異面,可以作為異面直線判定定理.其解題方法——反證法是數學中重要方法,體現了正難則反的解題思維原則.
該問題的數學語言表達是:a?奐α、A∈α、A?埸a、P?埸α、P∈L、A∈L?圯直線a、L是異面直線,見圖2:
最后找兩個類似題練習鞏固.如:①若直線AB、CD異面,則直線AC、BD異面.②正方體的12條棱中互為異面直線的有多少對?
又如三垂線定理及其逆定理,圍繞證明線面垂直達到證明線線垂直的思路證明,其用途是空間兩直線垂直的判定定理,在運用定理時要充分交代清楚定理涉及的三條直線:“平面α的斜線l、l在平面α上的射影l′及平面α內的直線a”,其相互關系是:a⊥l′?圳a⊥l,見圖3:
三、數學語言、通俗語言、幾何語言會互譯
無論是在閱讀書籍的過程中還是在解題前的審題中,都必須能進行數學語言、通俗語言、幾何語言三者之間的相互翻譯,達到數學語言通俗化,以及以形想數、以數思形,使數形結合,讓問題更直觀易于理解、便于計算,使之對知識的理解更透徹更深刻,對知識的掌握更牢固.
比如:定義在R上的函數f(x),對于任意實數x都有f(a+x)=f(a-x)成立,f(a+x)=f(a-x)的幾何意義就是函數y=f(x)的圖像關于直線x=a對稱.顯然當a=0時函數f(x)是偶函數,反之亦然.f(a+x)=f(a-x)中用x代替a+x得等價式子f(x)=f(2a-x).
又如:設z∈C,|z-(1-2i)|+|z-(1+6i)|=10的幾何意義是:以A(1,-2)、B(1,6)為焦點,長軸為10的一個橢圓.而|z-(1+2i)|=|z-(3+7i)|的幾何意義是以兩點A(1,2)、B(3,7)為端點的線段AB的垂直平分線.
再如:“函數f(x)=-log(x-kx-5k+3)的定義域為實數集合R”,意即不等式組x-kx-5k+3>0kx+4kx+3≠0的解集為R,而kx+4kx+3≠0的解集為R即kx+4kx+3=0的解集為空集?準.
再如式子:+=+的幾何意義就是x軸上的動點P(x,0)到兩定點A(1,±1)、B(5,±3)的距離之和.
總之,高中數學教學要以“本”為本,閱讀教材是增強學生學習效果的重要手段之一,老師要重視“數學閱讀”在課堂中的滲透.教師只有在深入研究教材的基礎上,才能更好地引導學生進行閱讀,讓學生真正做到在閱讀中思考,在思考中閱讀,養成良好的閱讀習慣.要鼓勵學生變被動閱讀為主動閱讀,既要課內讀,更要課外讀,這樣才能激發學生的學習熱情.只要我們重視數學閱讀,培養閱讀興趣,養成閱讀習慣,從點滴做起,堅持不懈,就定會有成效.
參考文獻:
[1]高中數學人教版教材[M].人民教育出版社.
[2]王顯忠.導學教程[G].(數學)濟南出版社,2003,4.