李妙紅
產(chǎn)生式遷移理論認(rèn)為,先后兩項(xiàng)技能學(xué)習(xí)產(chǎn)生遷移的原因是兩項(xiàng)技能之間產(chǎn)生式的重疊,重疊越多,遷移量越大。產(chǎn)生式的相同或相似是遷移產(chǎn)生的最佳條件。而任何數(shù)學(xué)問題都會(huì)以一定的形式出現(xiàn),它的結(jié)構(gòu)模式可能與已知的公式及題型具有相同或相似的地方,這就為解決新的數(shù)學(xué)問題提供了有效的途徑。因此在數(shù)學(xué)教學(xué)中通過揭示這種結(jié)構(gòu)模式上的內(nèi)在聯(lián)系,加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)式形的認(rèn)知,并通過這種認(rèn)知的遷移,促進(jìn)解題策略的遷移,從而提高學(xué)生的解決問題能力。
一、 公式型“數(shù)學(xué)式形結(jié)構(gòu)”
由問題的結(jié)構(gòu)形式與某些已知的公式相同或相似,聯(lián)想到一個(gè)先前學(xué)過的結(jié)構(gòu)更清晰的命題,從中找到解題的策略,培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣和解決問題的能力。
例1.求函數(shù)y=■+■的最小值及相應(yīng)x的值。
本題解法主要是要把求函數(shù)的最小值轉(zhuǎn)化為求到兩點(diǎn)的最小距離(過程略)。
由上面的例子可以看到,由于對(duì)兩點(diǎn)間距離公式和點(diǎn)到直線的距離公式的結(jié)構(gòu)的認(rèn)知及這種認(rèn)知的遷移,并利用數(shù)形結(jié)合把一道難于解決的問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)比較具體、直觀且易于解決的問題,開闊了學(xué)生的解題思路,有利于學(xué)生解決問題能力的培養(yǎng)。
二、 特例型“數(shù)學(xué)式形結(jié)構(gòu)”
通過分析一些特例的“數(shù)學(xué)式形結(jié)構(gòu)”的更深層次的結(jié)構(gòu)規(guī)律,并挖掘其結(jié)構(gòu)的背景,使學(xué)生對(duì)問題的結(jié)構(gòu)模式認(rèn)知產(chǎn)生遷移,從而從一個(gè)特例的解法得到一類問題的解法,促進(jìn)解題能力的提高。
例2.求和:■+■+■+…+■。
【解析】觀察通項(xiàng)公式的特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)an=■=■-■。
∵■=■-■,∴原式=(1-■)+(■-■)+(■-■)+…+(■-■)=1-■=■。
上面的“裂項(xiàng)求和法”還可以推廣到數(shù)列的通項(xiàng)型如:■=■-■;■=■-■;■=
■-■■=
■■-■等式形結(jié)構(gòu)數(shù)列求和。
如此可見,我們通過深入分析一個(gè)特例的結(jié)構(gòu)規(guī)律和解法,可以得出某一類的一般解法,實(shí)現(xiàn)了源于課本,高于課本,提高了學(xué)習(xí)效率,同時(shí)也提高了學(xué)生探索、發(fā)現(xiàn)及解決問題的能力。
三、創(chuàng)新型“數(shù)學(xué)式形結(jié)構(gòu)”
1. 通過換元或構(gòu)造。
根據(jù)數(shù)學(xué)式形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)引發(fā)聯(lián)想,進(jìn)行“換元”或構(gòu)造,簡化結(jié)構(gòu)或構(gòu)造新的數(shù)學(xué)模式,從中找到解題的策略,培養(yǎng)思維的獨(dú)創(chuàng)性,有利于在更高層次上發(fā)展學(xué)生的能力。
例3.已知非零實(shí)數(shù)a、b、c滿足a+b+c=abc,求證:■+■+■=4。
本題解法主要由已知條件a、b、c∈R且a+b+c=abc聯(lián)想到ΔABC中tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC(A+B+C=π)入手(過程略)。
2. 通過歸納和引申。
通過對(duì)數(shù)學(xué)式形結(jié)構(gòu)的歸納引申,發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的結(jié)構(gòu),培養(yǎng)探究問題的能力和創(chuàng)造力。
例4. 給定數(shù)列Xn且Xn+1=■,求X2012-X1002的值.本題主要解法通過構(gòu)造Xn=tanan,tan30°=■來將問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,從而將問題簡單化(過程略)。
數(shù)學(xué)式形結(jié)構(gòu)是很豐富的,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)式形的認(rèn)知、理解程度,從某種意義來說,反映出學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)水平的高低。學(xué)生對(duì)于公式的理解和應(yīng)用,對(duì)類似或相同結(jié)構(gòu)命題解法的聯(lián)想、遷移,對(duì)數(shù)學(xué)問題的歸納、引申,其直接的原因是對(duì)于數(shù)學(xué)式形結(jié)構(gòu)的認(rèn)知。因此,在平時(shí)的教學(xué)中,要重視式形結(jié)構(gòu)的認(rèn)知和應(yīng)用的教學(xué),充分挖掘教材的潛力,發(fā)現(xiàn)更多有利于發(fā)展學(xué)生能力的題材,促使學(xué)生全面素質(zhì)的提高。
責(zé)任編輯徐國堅(jiān)