石樹偉
方程是一種非常重要而又常見的數(shù)學(xué)模型。我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了一元一次方程和二元一次方程組,現(xiàn)在知道該如何研究方程了嗎?下面一起來回顧一下。
我們先從生活實(shí)際出發(fā),由生活中的相等關(guān)系抽象出一元一次方程的概念,得到所要研究的數(shù)學(xué)對(duì)象,這也說明數(shù)學(xué)來源于生活。
有了一元一次方程,接著就要研究如何解一元一次方程。解方程其實(shí)是一種等式變形。變形的依據(jù)是等式的基本性質(zhì),因此,我們要先研究等式的基本性質(zhì),然后運(yùn)用等式的基本性質(zhì)去解方程。解方程不是我們學(xué)習(xí)方程的最終目的。學(xué)習(xí)方程的最終目的是為了應(yīng)用方程去解決實(shí)際問題。
最后,我們又回到方程的實(shí)際應(yīng)用,這說明數(shù)學(xué)來源于生活,又服務(wù)于生活。隨著實(shí)際問題復(fù)雜程度的增加,我們又從實(shí)際問題中抽象得到二元一次方程組的概念,接著就是解方程組,應(yīng)用方程組解決問題。
我們可以用下面的結(jié)構(gòu)圖來表示方程(組)的研究路線:
生活中除了相等關(guān)系,更多的是不等關(guān)系。與方程一樣,不等式也是一種重要而
又常見的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)方程的研究經(jīng)驗(yàn),我們可以嘗試展望不等式的研究路徑。
先由生活中的不等關(guān)系抽象出不等式的概念,得到一個(gè)新的數(shù)學(xué)研究對(duì)象和數(shù)學(xué)模型。
為了解不等式,我們需要先研究不等式的基本性質(zhì),因?yàn)閿?shù)學(xué)學(xué)科是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué),等式的基本性質(zhì)不一定適用于不等式。
有了不等式的基本性質(zhì),我們就可以進(jìn)行不等式的各種變形了,從而解不等式。
學(xué)習(xí)不等式同樣是為了解決實(shí)際問題,因此我們最后要研究的是不等式的應(yīng)用。隨著實(shí)際問題復(fù)雜程度的增加,不等式的研究也需要向不等式組拓展。
不等式(組)的研究路線同樣可以用結(jié)構(gòu)圖來表示:
實(shí)際問題不等式概念不等式性質(zhì)不等式解法不等式應(yīng)用
方程與不等式的研究路線圖是不是很相似?
其實(shí),初中代數(shù)里共有3類重要的數(shù)學(xué)模型,除了方程與不等式外,還有函數(shù)。初中階段方程家族包括一元一次方程、二元一次方程組、分式方程和一元二次方程;不等式家族包括一元一次不等式和二元一次不等式組;函數(shù)家族包括一次函數(shù)、反比例函數(shù)和二次函數(shù)。我們研究它們的路徑都很相似,都來源于生活,最后又服務(wù)于生活。
用這樣的眼光來看數(shù)學(xué)知識(shí),數(shù)學(xué)知識(shí)就不是零散、瑣碎的了,而是有靈魂、有主線的一個(gè)邏輯體系,這就是系統(tǒng)思維。系統(tǒng)思維有利于我們掌握數(shù)學(xué)研究的基本方式,學(xué)習(xí)新的知識(shí)內(nèi)容時(shí)既能見樹木,又能見森林,從而整體把握知識(shí)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)知識(shí)學(xué)習(xí)的預(yù)見性和主動(dòng)性。
(作者單位:江蘇省揚(yáng)州市廣陵區(qū)教研室)