程劍
摘 要:數(shù)學(xué)語(yǔ)言是數(shù)學(xué)表達(dá)的一個(gè)重要載體,數(shù)學(xué)語(yǔ)言的運(yùn)用主要表現(xiàn)在將其與生活中的實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái),通過(guò)數(shù)學(xué)語(yǔ)言的精煉概括與數(shù)學(xué)概念的準(zhǔn)確表達(dá),來(lái)有效地解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。本文從借助數(shù)學(xué)語(yǔ)言的明確性,提高實(shí)際問(wèn)題解決的準(zhǔn)確性;借助數(shù)學(xué)語(yǔ)言的邏輯性,提高實(shí)際問(wèn)題解決的周密性;借助數(shù)學(xué)語(yǔ)言的簡(jiǎn)要性,提高實(shí)際問(wèn)題解決的有效性等幾個(gè)方面來(lái)探討數(shù)學(xué)語(yǔ)言在解決實(shí)際問(wèn)題中的運(yùn)用,以揭示數(shù)學(xué)語(yǔ)言的獨(dú)特價(jià)值。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)語(yǔ)言;實(shí)際問(wèn)題;解決問(wèn)題;案例研究
數(shù)學(xué)語(yǔ)言作為數(shù)學(xué)表達(dá)的一個(gè)重要載體,其以數(shù)學(xué)符號(hào)為主要元素,以嚴(yán)格的概念定義和數(shù)學(xué)公理為語(yǔ)法規(guī)則,具有科學(xué)性、邏輯性、有序性等特點(diǎn),在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)上發(fā)揮著重要的作用。數(shù)學(xué)語(yǔ)言的運(yùn)用主要表現(xiàn)在將其與生活中的實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái),通過(guò)數(shù)學(xué)語(yǔ)言的精煉概括與數(shù)學(xué)概念的準(zhǔn)確表達(dá),來(lái)有效地解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。本文將從以下幾個(gè)方面來(lái)探討數(shù)學(xué)語(yǔ)言在解決實(shí)際問(wèn)題中的運(yùn)用,以揭示數(shù)學(xué)語(yǔ)言的獨(dú)特價(jià)值。
一、借助數(shù)學(xué)語(yǔ)言的明確性,提高實(shí)際問(wèn)題解決的準(zhǔn)確性
數(shù)學(xué)語(yǔ)言明確性、周密性的特點(diǎn)就要求學(xué)生在記憶或表述的時(shí)候不能夠漏字、改字,如果對(duì)數(shù)學(xué)概念理解不到位,就會(huì)出現(xiàn)概念模糊、混用概念甚至曲解概念的現(xiàn)象。實(shí)際問(wèn)題將數(shù)學(xué)知識(shí)融于生活之中,貼近學(xué)生的生活實(shí)際,便于學(xué)生理解和記憶。數(shù)學(xué)語(yǔ)言在這些問(wèn)題中的運(yùn)用,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)言表達(dá)的多樣性,而且還能夠嚴(yán)格地區(qū)分題目中所要解決的問(wèn)題,提高解題的準(zhǔn)確性。
比如在解決“能被2除盡的數(shù)有哪些?”和“能被2整除的數(shù)有哪些?”這兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題時(shí),乍一看好像沒(méi)什么區(qū)別,但當(dāng)我們對(duì)題目中的信息進(jìn)行一一比對(duì)之后,馬上可以發(fā)現(xiàn)“除盡”和“整除”這兩個(gè)數(shù)學(xué)語(yǔ)言有著天壤之別。“除盡”是指數(shù)a除以數(shù)b(b≠0),商沒(méi)有余數(shù),也就是說(shuō)除數(shù)和被除數(shù)不管是不是整數(shù)都可以,在題目中答案不僅僅是2,4,6等“2”的倍數(shù),也可以是0.4,0.6, 0.8等小數(shù)。然而“整除”是指整數(shù)a除以整數(shù)b(b≠0),商是整數(shù)且沒(méi)有余數(shù),這就意味著除數(shù)和被除數(shù)必須受到整數(shù)的限制,在題目中答案只能是2,4,6等“2”的倍數(shù)。因此,題目中不同數(shù)學(xué)語(yǔ)言的表達(dá)往往隱含著重要的信息,學(xué)生在解題的過(guò)程中,首先必須要弄清楚不同特別是相近的數(shù)學(xué)語(yǔ)言的意思,這樣才能夠準(zhǔn)確答題,提高解決實(shí)際問(wèn)題的準(zhǔn)確性。
另外,特別是在應(yīng)用題中,語(yǔ)言表述上的細(xì)微不同,就可能導(dǎo)致解題思維和解題方式上的差異。
①60×0.2=30(株);
②60÷0.2=300(株);
③60×(1-0.2)=48(株);
④60÷(1-0.2)=75(株);
⑤60×(1+0.2)=72(株);
⑥60÷(1+0.2)=50(株)。
數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)的明確性、周密性還表現(xiàn)在很多方面,比如“除”和“除以”、“數(shù)位”和“位數(shù)”、“約數(shù)”和“倍數(shù)”,這些表述雖然很相似,或是增加一個(gè)字,或是兩個(gè)字的位置調(diào)換一下,但是它們所表達(dá)的意義卻相差萬(wàn)里,一不小心就可能犯錯(cuò)誤。因此在實(shí)際問(wèn)題的解題過(guò)程中,學(xué)生必須仔細(xì)地分析題中所給的信息,審慎斟酌數(shù)學(xué)語(yǔ)言在具體問(wèn)題情境中所表達(dá)的意思,三思之后才能開(kāi)始動(dòng)手解題。
二、借助數(shù)學(xué)語(yǔ)言的邏輯性,提高實(shí)際問(wèn)題解決的周密性
所謂“數(shù)學(xué)使人周密”,數(shù)學(xué)以其嚴(yán)密的邏輯結(jié)構(gòu)作為學(xué)科的主要特色。邏輯性主要表現(xiàn)在解題的有根有據(jù)上、推理的條理性上、題目分析的有因有果上和解題思維的科學(xué)性上等。數(shù)學(xué)語(yǔ)言的運(yùn)用也使得實(shí)際問(wèn)題的解決具有很強(qiáng)的邏輯性,比如在對(duì)數(shù)學(xué)概念的得出上、邏輯推導(dǎo)題的解題上等。
又比如在應(yīng)用題解題思維形成的過(guò)程中,數(shù)學(xué)語(yǔ)言的運(yùn)用能夠幫助學(xué)生理清思路,從而使得解題過(guò)程自然、嚴(yán)謹(jǐn),無(wú)懈可擊。
例2:一架飛機(jī)所帶的燃料最多可以用6小時(shí),飛機(jī)出發(fā)時(shí)順風(fēng),每小時(shí)可以飛行1500千米,返程時(shí)逆風(fēng)而行,每小時(shí)可以飛行1200千米,如果這架飛機(jī)中途不降落且需要回到出發(fā)的機(jī)場(chǎng),問(wèn)這架飛機(jī)最多能飛行多少千米就需要往回飛?
這道例題的解題思路是迂回的,從問(wèn)題入手,逆向思維,一步步倒推,得出解題思路。這種方法往往適用于題干信息比較復(fù)雜、一般難以正面突破的題目。將題干信息與數(shù)學(xué)語(yǔ)言相融合,并進(jìn)行解讀分析,不僅可以將題目信息有序化、條理化,還能夠使得解題的思路一步緊跟一步,前后推理緊密銜接,具有很強(qiáng)的邏輯性。
邏輯思維的培養(yǎng)作為數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)的重中之重,我們必須要注重?cái)?shù)學(xué)語(yǔ)言和實(shí)際問(wèn)題這兩個(gè)平臺(tái)的聯(lián)系,有效地提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)語(yǔ)言的理解能力、表達(dá)能力,從而在生活中能夠具備周密、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)精神。
三、借助數(shù)學(xué)語(yǔ)言的簡(jiǎn)要性,提高實(shí)際問(wèn)題解決的有效性
數(shù)學(xué)語(yǔ)言在表述上相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)潔,不拖沓且信息集中,這就為解決實(shí)際問(wèn)題提高了效率。就拿簡(jiǎn)單的一個(gè)公式來(lái)說(shuō),它以一個(gè)特定的字母來(lái)表示其在公式中的意義,不僅簡(jiǎn)化了書寫,而且有利于記憶。比如圓錐體積公式V=Sh,其中V用來(lái)表示體積,S表示圓錐的底面積,h則表示圓錐的高。通過(guò)特殊的字母符號(hào)來(lái)代表其特定的中文意義,體現(xiàn)出了數(shù)學(xué)語(yǔ)言簡(jiǎn)要性的特點(diǎn),從而為實(shí)際問(wèn)題的解決提供了便利,有效地提高解題的效率。另外,數(shù)學(xué)語(yǔ)言的簡(jiǎn)要性還具有輔助性的作用,比如用文字是這樣定義反比例的:兩種相關(guān)聯(lián)的量,一種量變化,另一種量也隨著變化,如果這兩種量中相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)數(shù)的積一定,這兩種量就叫作成反比例的量,它們的關(guān)系就叫作反比例關(guān)系。雖然語(yǔ)言表述很到位,但是很多學(xué)生聽(tīng)到之后還是一頭霧水,如果我們賦予其特殊的符號(hào),就能夠刪繁就簡(jiǎn),使學(xué)生一目了然,從而有效地幫助學(xué)生記憶和理解。如:xy=k(k一定)。
另外,由于實(shí)際的問(wèn)題往往來(lái)源于生活,在題目的呈現(xiàn)上帶有一定的生活氣息,突出表現(xiàn)在語(yǔ)言的表述上。
例3:一家鐘表店被盜,經(jīng)查可以肯定是甲、乙、丙、丁四人中的某一個(gè)人所為。審訊中,甲說(shuō):“我不是罪犯。”乙說(shuō):“丁是罪犯。”丙說(shuō):“乙是罪犯。”丁說(shuō):“我不是罪犯。”經(jīng)調(diào)查證實(shí)四人中只有一個(gè)說(shuō)的是真話,請(qǐng)判斷是誰(shuí)說(shuō)了真話?誰(shuí)是罪犯?
分析:由于推導(dǎo)題在信息的敘述上具有明顯的書面性特點(diǎn),攜帶的信息量巨大,僅僅靠腦袋想,容易造成信息的混亂,因此就要借助筆和簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)提取有效的信息。由于“四人中只有一個(gè)說(shuō)的是真話”,也就是說(shuō)有三個(gè)人都說(shuō)了假話,只有一個(gè)人說(shuō)了真話。我們可以一一進(jìn)行假設(shè)。
假設(shè)一:若甲說(shuō)的是真話,其余三人均說(shuō)了假話,則有結(jié)論:①甲不是罪犯;②丁不是罪犯;③乙不是罪犯;④丁是罪犯。其中②與④矛盾,假設(shè)不成立。
假設(shè)二:若乙說(shuō)的是真話,則有結(jié)論:①甲是罪犯;②丁是罪犯;③乙不是罪犯;④丁是罪犯。其中①與②④矛盾,假設(shè)不成立。
假設(shè)三:若丙說(shuō)的是真話,則有結(jié)論:①甲是罪犯;②丁是罪犯;③乙是罪犯;④丁是罪犯。仍然無(wú)法判斷誰(shuí)是罪犯,假設(shè)不成立。
假設(shè)四:若丁說(shuō)的是真話,則有結(jié)論:①甲是罪犯;②丁不是罪犯;③乙不是罪犯;④丁不是罪犯,沒(méi)有矛盾,假設(shè)成立。
綜上所述,丁說(shuō)的是真話,甲是罪犯。
我們可以發(fā)現(xiàn),在這道題中主要是將題干的信息用數(shù)學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行轉(zhuǎn)化,這也是數(shù)學(xué)語(yǔ)言的另一個(gè)特點(diǎn)。如在這道例題中,甲和丁的表述是否定的,而乙和丙的表述是肯定的,這為解題造成了一定的困擾。解題中我們做出假設(shè),將每個(gè)人說(shuō)的話行合理的轉(zhuǎn)化。如甲說(shuō)“我不是罪犯”是真話,那就意味著乙、丙、丁三人都有可能是罪犯,然后從假設(shè)中去判斷結(jié)果的合理性,這樣在觀察解題時(shí)就能夠事半功倍。特別是在這一種演繹類型的推導(dǎo)題中,數(shù)學(xué)語(yǔ)言往往能夠起到關(guān)鍵性的作用,不僅能夠節(jié)省大量的時(shí)間,還能夠通過(guò)數(shù)學(xué)語(yǔ)言的運(yùn)用使學(xué)生加深對(duì)數(shù)學(xué)的體驗(yàn)。
數(shù)學(xué)語(yǔ)言可以說(shuō)是數(shù)學(xué)得以存在的重要載體,它不僅賦予數(shù)學(xué)更準(zhǔn)確、更周密的學(xué)科特點(diǎn),還進(jìn)一步豐富了數(shù)學(xué)的表現(xiàn)形式,使得數(shù)學(xué)具有自己專屬的語(yǔ)言。數(shù)學(xué)語(yǔ)言的獨(dú)特性深深地熔鑄于各種類型的實(shí)際問(wèn)題中,兩者具有相互促進(jìn)、相互影響的特點(diǎn)。一方面數(shù)學(xué)語(yǔ)言可以使得實(shí)際問(wèn)題的解決來(lái)得更加準(zhǔn)確、有效、簡(jiǎn)潔,另一方面對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解答可以有效地增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)語(yǔ)言意識(shí),從而培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)、周密的數(shù)學(xué)態(tài)度。