王弟成 (江蘇省蘇州實(shí)驗(yàn)中學(xué) 215011)
數(shù)學(xué)思想方法是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容及其所使用的方法的本質(zhì)認(rèn)識(shí),數(shù)學(xué)思想也是數(shù)學(xué)知識(shí)到數(shù)學(xué)素養(yǎng)的橋梁,掌握了它就能駕馭知識(shí),尋找到解決問題的方法.教學(xué)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn),在落實(shí)“四基”過程中抓住“基本思想”教學(xué),對(duì)數(shù)學(xué)思想方法進(jìn)行有效的滲透、揭示、運(yùn)用,不僅能促進(jìn)學(xué)生“四能”提高,也是落實(shí)并提升學(xué)生核心素養(yǎng)的有效抓手.本文以幾道三角題求解為例,談?wù)勛约旱睦斫猓?/p>
這道三角綜合題條件簡潔明了,主要涉及兩角和與差的三角函數(shù).要求證的是兩角之間的正切關(guān)系,并在給定一邊長的條件下求該邊上的高.教材上有類似問題,應(yīng)該說此題難度并不大,但在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn),多數(shù)學(xué)生處理第(1)問的證明時(shí)問題不大,而對(duì)第(2)問卻束手無策,不知道從方程角度看問題,不能自覺運(yùn)用方程思想整體把握問題.有的學(xué)生雖能列出關(guān)于邊的方程,卻不能結(jié)合目標(biāo)對(duì)方程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)深入分析,導(dǎo)致列出了方程(組)卻不會(huì)解.也有學(xué)生雖然能做出來,但說不出所以然,不能從思想方法角度理解解法,解出了題卻無助于解題能力提高.
若重新審視目標(biāo),換個(gè)角度思考,求面積關(guān)鍵是求ab的值,而求ab的值并不一定要分別把a(bǔ)與b的值都求出來,首先應(yīng)考慮整體求解,看是否能整體求出ab的值.
兩條思路都很清楚,都是學(xué)生會(huì)選的思路,都體現(xiàn)了方程思想指導(dǎo)下的思路探尋,但選擇邊的困難主要在于解方程.目標(biāo)一變,好法顯現(xiàn),解法3中立足ab整體思考,則顯得輕松得多,因此認(rèn)識(shí)越深刻,解法越簡捷.
從上面分析知△ABC是銳角三角形,故可結(jié)合平面幾何知識(shí)解決.
上述方法之所以能輕松解決問題,主要是利用條件結(jié)合平面幾何知識(shí),構(gòu)建了關(guān)于h的一元方程,而解決一元方程相對(duì)簡單多了.
方程思想應(yīng)用廣泛,中學(xué)數(shù)學(xué)中很多問題都可以運(yùn)用方程思想整體把握,尋求思路,解決問題.教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生會(huì)列方程解決問題,但沒有形成意識(shí),不會(huì)從方程角度看問題,沒有形成素養(yǎng).這就需要教師主動(dòng)抓住機(jī)會(huì)滲透、揭示、運(yùn)用思想方法,用思想方法指導(dǎo)概念的獲得和解題思路的形成,發(fā)揮思想方法這一有力武器的作用.同時(shí),讓學(xué)生感受到思想方法不是空洞的,而是實(shí)實(shí)在在存在的,能指導(dǎo)我們高效思維.三角公式和解三角形中正、余弦定理本質(zhì)上都是方程模型,正余弦定理的運(yùn)用充分體現(xiàn)了方程思想.下面再以幾個(gè)例子加以說明.
圖1
例2如圖1,l1,l2,l3是同一平面內(nèi)的三條平行直線,l1與l2間的距離是1,l2與l3間的距離是2,正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別在l1,l2,l3上,則△ABC的邊長是( ).
此題乍看無從入手,仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn),立足三角形的邊和角,分別在兩個(gè)不同的、有聯(lián)系的三角形中建立含有邊和角的方程,兩個(gè)方程兩個(gè)未知數(shù),解之即可.思路直接,目標(biāo)明確,不需過多的思考,是解決此類問題的通性通法和程序化思維.把握這一點(diǎn),就能找到解決三角問題的切入點(diǎn).
圖2
分析(1)根據(jù)已知條件直接使用余弦定理即可求解.
(2)從所求∠PBA出發(fā),只要能建立關(guān)于∠PBA的方程即可,首先思考的是用∠PBA表示相關(guān)量.顯然題中其他的邊和角都可以用角∠PBA表示,如PC=cos∠PBA,PB= sin∠PBA,∠PAB=30°-∠PBA.
上述問題的求解過程中對(duì)問題的整體把握、對(duì)本質(zhì)的深刻認(rèn)識(shí)、對(duì)已知條件的合理使用、對(duì)解題方法的選擇、對(duì)解方程困難的突破、對(duì)算法的恰當(dāng)選擇,都是在方程思想引領(lǐng)下完成的.在解題過程中,學(xué)生的“四能”得到培養(yǎng),數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng)都得到提升,教學(xué)需要這樣的過程.