其實(shí),思考早就寫(xiě)在我先前的簡(jiǎn)書(shū)和頭條的文章中,這里只不過(guò)是借兩道數(shù)學(xué)題來(lái)給讀者講解下先前的思考結(jié)果。 第一題 題1 這是今日頭條一位老師視頻中的題,我80年代末期讀高中自學(xué)數(shù)學(xué)時(shí)應(yīng)該沒(méi)學(xué)過(guò)三次函數(shù),刷的題不多,看的數(shù)學(xué)書(shū)不多,還看與學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)的書(shū)籍,也沒(méi)碰到過(guò)和三次函數(shù)有關(guān)的這樣的求和題,但在高中把數(shù)學(xué)思維玩的熟練,初高中數(shù)學(xué)知識(shí)沒(méi)啥好玩的,容易學(xué),玩數(shù)學(xué)思維才有意思,初高中數(shù)學(xué)知識(shí)是玩數(shù)學(xué)思維鍛煉思維時(shí)的工具,或指月之手,過(guò)河之舟,我們的目的是知道月亮在哪、過(guò)河、鍛煉數(shù)學(xué)思維能力,領(lǐng)悟思維之道,別一直偏重手指和舟,只盯著手指和舟。讀大學(xué)期間很少學(xué)習(xí),掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)也不多,也不是數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè),畢業(yè)后幾十年來(lái)也不玩數(shù)學(xué)。 此時(shí)我如何處理? 我想到了聯(lián)想思維和類(lèi)比思維,從思維方法論工具箱中搬出它們來(lái)用。另外,窮則思變,碰到無(wú)從下手的題,要有變化的思想和聯(lián)系&關(guān)系思想,找關(guān)系建構(gòu)關(guān)系才有出路,要變化才有出路。 觀察題目特征,有3次函數(shù),所以就聯(lián)想到2次函數(shù): ,再聯(lián)想到二次函數(shù)的配方法(配平方),所以就類(lèi)比出配立方,配立方就是變化的操作手段,最終方法如下圖。 做完之后,看了這位老師的視頻,原來(lái)三次函數(shù)有對(duì)稱(chēng)中心,用了二階導(dǎo)數(shù)求對(duì)稱(chēng)中心,利用對(duì)稱(chēng)中心求出m+n之和。那時(shí)讀高中,沒(méi)學(xué)過(guò)三次函數(shù)的對(duì)稱(chēng)中心和微積分,微積分到大學(xué)才學(xué),三次函數(shù)的對(duì)稱(chēng)中心一直沒(méi)學(xué)過(guò)。 對(duì)這道題的解題思維過(guò)程,引發(fā)我們什么思考? 1.數(shù)學(xué)知識(shí)重要,需要學(xué)。我沒(méi)學(xué)過(guò)三次函數(shù)的對(duì)稱(chēng)中心知識(shí),所以不知道這位老師的方法。其實(shí)大多數(shù)知識(shí)不難學(xué),可以自學(xué),就像看新聞和收集信息一樣,你掌握的多,碰到問(wèn)題時(shí)很可能就比不掌握這些信息的人反應(yīng)快或做的決策要好,信息不對(duì)稱(chēng),但也不一定,還要有思維之道。 2.掌握數(shù)學(xué)知識(shí)有多重要?或者說(shuō)高中掌握眾多的知識(shí)有多重要?庸俗點(diǎn)說(shuō),可能可以考上理想的大學(xué)。但很多讀過(guò)高中和大學(xué)的,你掌握的眾多數(shù)學(xué)知識(shí)有多大用處?用到了多少?還能記得多少? 3.很多時(shí)候,思維比知識(shí)重要,或者說(shuō)知識(shí)和思維同等重要。數(shù)學(xué)是鍛煉思維的體操,鍛煉思維沒(méi)有比用數(shù)學(xué)更好的方式。知識(shí)很容易忘記,很多在人的一生中也用不上,但鍛煉出來(lái)的思維能力,靈活、嚴(yán)謹(jǐn)、系統(tǒng)、深刻、辯證、批判的思維品質(zhì),在很多行業(yè)和領(lǐng)域是需要的,受用終身的,不只是數(shù)學(xué)領(lǐng)域。思維是有靈性的有智慧的,知識(shí)是工具,是靠思維來(lái)驅(qū)動(dòng)的。 4.初高中乃至大學(xué)教育,一直偏重知識(shí)的輸貫,鮮有真正的思維能力的鍛煉熏陶,老師在講題過(guò)程中,很少有能把思維過(guò)程講透徹講清楚的,通常一上來(lái)就講解題方法和知識(shí),層次不夠高,浪費(fèi)了用好題來(lái)鍛煉思維的機(jī)會(huì),學(xué)生很難體會(huì)到思維的樂(lè)趣,不知道如何用思維方法論來(lái)探索發(fā)現(xiàn)解題方法,大多只是機(jī)械記住了解題方法和數(shù)學(xué)知識(shí),過(guò)后很容易遺忘。 5.解題過(guò)程中和解題結(jié)束后,要回味自己的思維過(guò)程和解題后的思維總結(jié)體會(huì),得與失:怎么思考分析的,運(yùn)用了哪些思維方法,哪些思想方法,寫(xiě)出對(duì)思維方法和思想方法的實(shí)踐體會(huì)。例如這道題我通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)題目特征:三次函數(shù)。類(lèi)比二次函數(shù),類(lèi)比二次函數(shù)的配方法(配平方),我想到要對(duì)三次函數(shù)配立方。這道題鍛煉了類(lèi)比思維能力和辯證法的聯(lián)系觀,關(guān)系思想、構(gòu)造和函數(shù)思想。 理想的數(shù)學(xué)考試,應(yīng)該取消選擇題,另一個(gè)對(duì)有些題,不能只有解題方法,要學(xué)生寫(xiě)出自己的思維過(guò)程和解題后的思維總結(jié)體會(huì)。 數(shù)學(xué)是鍛煉思維的體操,只有對(duì)各種思維方法和思想方法念念不忘,在初高中數(shù)學(xué)物理學(xué)習(xí)中,經(jīng)常把它們掛在嘴上,寫(xiě)在紙上,印在腦中,多探索多體會(huì)它們的作用。玩索而有得,這樣才能達(dá)到鍛煉思維的目的,而不只是偏重對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)掌握,這樣即便掌握很多知識(shí),碰到有難度的題,沒(méi)有思維方法去破題,眾多知識(shí)也難以運(yùn)用。 第二題 如圖,邊長(zhǎng)為6的正三角形ABC,對(duì)三邊作6等分線,出現(xiàn)各種大小的三角形,求圖中三角形的總數(shù)。這題是小學(xué)題,但高中生也可以做,可以推廣擴(kuò)展下,考慮邊長(zhǎng)為n且n等分時(shí)的情況。 題-2 三角形計(jì)數(shù) 對(duì)這道題,要把做這道題鍛煉了什么思維方法和思想方法,讓學(xué)生理解,而不是只教學(xué)生數(shù)數(shù)。 這道題,鍛煉觀察能力,形象思維能力和歸納能力??砂l(fā)現(xiàn)所有大大小小的三角形都是正三角形,且三角形有兩種形式,如下圖所示,一種是一個(gè)頂點(diǎn)在上方,另一種是兩個(gè)頂點(diǎn)在上方。 除此之外,這題顯然還鍛煉有序化思想、分類(lèi)思想、化整為零思想。三角形按邊長(zhǎng)大小分成6類(lèi),對(duì)每一類(lèi)三角形計(jì)數(shù),再匯總起來(lái)就是所求的總數(shù)。在計(jì)數(shù)時(shí),按邊長(zhǎng)大小從小到大的順序計(jì)數(shù),且從上到下,從左到右計(jì)數(shù)。這樣就不容易遺漏,也不容易重復(fù)。 對(duì)高中生,就不要只限于做這樣的題,要推廣擴(kuò)展下,考慮邊長(zhǎng)為n且n等分時(shí)的情況。 邊長(zhǎng)為n,這是抽象情況,抽象問(wèn)題如果不好解決,可運(yùn)用抽象到具體的辯證思維,以退為進(jìn)簡(jiǎn)化問(wèn)題,考察下邊長(zhǎng)為1、2、3、4、5、6等具體數(shù)字且數(shù)字較小時(shí)的情況,得到一些啟發(fā)和感性經(jīng)驗(yàn),歸納猜想出結(jié)論,或從簡(jiǎn)化問(wèn)題中得到啟發(fā)和感性經(jīng)驗(yàn)之后,再回到邊長(zhǎng)為n的情況。 根據(jù)從邊長(zhǎng)為具體數(shù)字時(shí)得到的啟發(fā)和感性認(rèn)識(shí):三角形為正三角形、可運(yùn)用分類(lèi)思想、有序化思想、化整為零思想。我們可得出n時(shí)的情況。 頭條文章中的數(shù)學(xué)公式會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位和變形,所以下面一段文字用截圖。 遞推思想 自己回味總結(jié)下做這道題在思維&思想上的收獲。 每道有意義的數(shù)學(xué)題都這樣回味總結(jié),數(shù)學(xué)思維能力就容易鍛煉好,不要只盯著解題方法和方法中涉及到的底層的數(shù)學(xué)知識(shí)和低級(jí)的數(shù)學(xué)方法,它們大多數(shù)很簡(jiǎn)單,難點(diǎn)在思維上,也就是難在如何想、想什么上,難在解題的分析與破題上,如何思考出解題方法,這才是需要領(lǐng)悟的大道:數(shù)學(xué)思維之道&數(shù)學(xué)思維方法論體系。否則就是本末倒置,買(mǎi)櫝還珠,撿了芝麻丟了西瓜。 |
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