程元勝
摘 要:數(shù)學(xué)有三種語言--文字語言、符號語言和圖形語言,這三種語言間可以相互轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化的形式有:同種語言間的轉(zhuǎn)化、兩種語言間的轉(zhuǎn)化、三種語言間的轉(zhuǎn)化。在數(shù)學(xué)問題中,給定的條件和結(jié)論,要么是文字語言的形式,要么是文字語言、符號語言、圖形語言的組合。如何解決數(shù)學(xué)問題呢?首先把所有的條件進行轉(zhuǎn)化,其次把轉(zhuǎn)化后的條件進行簡單的分析綜合,得到一個較明顯的結(jié)論,再次將得到的結(jié)論“翻譯”為所求問題的形式(多數(shù)問題是文字語言形式),把這種解題過程,稱之為條件具體化。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)語言;文字語言;符號語言;圖形語言
中圖分類號:G63 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9132(2017)12-0124-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.12.077
據(jù)多家教育機構(gòu)的調(diào)查發(fā)現(xiàn),在中學(xué)所有學(xué)科里面,學(xué)生最不愿意學(xué)的科目或?qū)W生認為最難學(xué)的科目是數(shù)學(xué)。為什么會出現(xiàn)這樣的調(diào)查結(jié)果,原因是多方面的,我認為有兩點是造成學(xué)生厭惡數(shù)學(xué)、學(xué)不好數(shù)學(xué)的因素。一是學(xué)生不善于積累數(shù)學(xué)語言,二是學(xué)生不會用數(shù)學(xué)語言解題。數(shù)學(xué),還有“語言”?不但有,而且還有三種語言呢。
大家都知道,語言是人們交流思想的媒介,不同地區(qū)不同民族都有自己不同的語言。假如,你要了解美國的政治、經(jīng)濟、軍事等,必須要精通美式英語。同樣,你要學(xué)好數(shù)學(xué)(不止數(shù)學(xué)學(xué)科有語言),必須學(xué)好數(shù)學(xué)語言。
數(shù)學(xué)語言包括文字語言、符號語言、圖形語言。數(shù)學(xué)中的文字語言是數(shù)學(xué)化了的自然語言,而自然語言是數(shù)學(xué)文字語言形成與發(fā)展的基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)中的文字語言通俗易懂,但不易揭示數(shù)學(xué)知識的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。
數(shù)學(xué)中的符號語言是在人類數(shù)學(xué)思維長期發(fā)展過程中形成的一種語言表達形式。它分為三種:象形符號(如三角形△、圓○、平行//、垂直⊥等),縮寫符號(如函數(shù)f(function),極限lim(limit)、正弦sin(sine)、存在?堝(exist)、任意?坌(any)等),約定符號(運算符號+、—、×、÷、大于>、小于<,等)。符號語言具有簡潔、明了的特點,但符號賦予的含義較抽象。
數(shù)學(xué)中的圖形語言是指包含一定數(shù)學(xué)信息的各種圖或表。它分為三種:圖形語言(幾何圖形、統(tǒng)計分析圖、集合中的韋恩圖等)、圖像語言(函數(shù)圖像等)和表格語言(統(tǒng)計數(shù)據(jù)表、分析表、框圖等)。圖形語言具有直觀、形象的特點,它包含的信息具有同文字語言相同的功能。
數(shù)學(xué)中的文字、符號、圖形語言是可以相互轉(zhuǎn)化的。主要的轉(zhuǎn)化形式有以下幾類。
一、同種語言間的轉(zhuǎn)化
(一)文字語言→文字語言(關(guān)鍵詞)→符號語言
例如,一種產(chǎn)品的購買量(噸)與單價(元)之間滿足一次函數(shù)關(guān)系,如果購買100噸,每噸80元,如果購買200噸,每噸70元,以客戶購買40噸,單價應(yīng)該是多少?
這段文字的關(guān)鍵詞有:“購買量”“單價”“一次函數(shù)”。把關(guān)鍵詞用符號語言表示,單價用x表示,購買量用y表示,一次函數(shù)用y=ax+b表示?!百徺I100噸,每噸80元”(文字語言)→x=80,y=100(符號語言)?!百徺I200噸,每噸70元”(文字語言)→x=70,y=200(符號語言)
(二)符號語言→符號語言(最簡形式)
三、三種語言間的轉(zhuǎn)化
(一)文字語言?圯符號語言?圯圖形語言
某電腦用戶計劃用不超過500元的資金購買單價分別為60元和70元的彈片軟件和盒裝磁盤,根據(jù)需要,軟件至少買了3件,磁盤至少買2盒,則不同的選購方式共有多少種?
文字語言中的關(guān)鍵詞:不超過(≤),彈片軟件件數(shù)(x),磁盤盒數(shù)(y),至少(≥)。
文字語言:不超過500元的資金購買單價分別為60元和70元的彈片軟件和盒裝磁盤符號語言:60x+70y≤500;
例如,已知f(x)的圖像圖,求f(10)
圖形語言?圯文字語言:函數(shù)f(x)是二次函數(shù)?圯符號語言f(x)=a(x-1)(x-3);
圖形語言?圯文字語言:拋物線的頂點坐標(biāo)是(2,-1),即拋物線經(jīng)過點(2,-1)?圯符號語言:-1=a(2-1)(3-1)?圯a=1
無論是同種語言間的轉(zhuǎn)化還是不同種語言間的轉(zhuǎn)化,最終都要化為最簡形式。
論文的題目為什么叫《一招擊中高中數(shù)學(xué)》?這一“招”是什么?這一“招”就是條件具體化。
什么叫做條件具體化?
在數(shù)學(xué)問題中,給定的條件和結(jié)論,要么是文字語言的形式,要么是文字語言、符號語言、圖形語言的組合。如何解決數(shù)學(xué)問題呢?首先,把所有的條件進行轉(zhuǎn)化,其次,把轉(zhuǎn)化后的條件進行簡單的分析綜合,得到一個較明顯的結(jié)論,再次將得到的結(jié)論“翻譯”為所求問題的形式(多數(shù)問題是文字語言形式),把這種解題過程,稱之為條件具體化。
如何用條件具體化解決數(shù)學(xué)問題呢?
首先,要牢記“雙基”(基礎(chǔ)知識和基本方法)所呈現(xiàn)的數(shù)學(xué)語言形式。淡化文字語言的記憶,熟練畫出圖形(圖形語言),強化符號語言的書寫。
其次,要有“條件具體化”的意識。當(dāng)已知條件給定的是文字語言形式,你立即要想到,把文字語言轉(zhuǎn)化為符號語言;當(dāng)已知條件給出的是符號語言,如:已知函數(shù)f(x)=x2+1,你立即要想到,畫出函數(shù)f(x)的圖像(圖形語言)。
再次,要靈活區(qū)分哪些條件不用具體化,哪些條件必須要具體化
例如,已知A=x|x>1,B=x|x2-x-2>0,求A∩B
符號語言:A=x|x>1圖形語言:
符號語言:B=x|x2-x-2>0?圯符號語言:B=x|-1 最后,要緊扣條件具體化的定義,分三步來完成數(shù)學(xué)問題的解答。 前蘇聯(lián)數(shù)學(xué)教育家斯托里亞爾認為,“數(shù)學(xué)教學(xué)也就是數(shù)學(xué)語言的教學(xué)。”同樣,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),也就是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)語言,解決數(shù)學(xué)問題的過程,也就是條件具體化的過程。