略谈知识迁移在解决数学问题中的应用

2012-04-29 16:19孙丽
考试周刊 2012年65期
关键词:线线线面平行

孙丽

现在大部分学生对数学知识的理解只停留在识记和操作上,所以他们在基础问题的解答中能取得较好的成绩,但在综合性问题的解答和实际问题的处理上成绩很不理想.原因是学生的知识迁移能力太低.所谓知识迁移,概括地说,就是整合知识能力的灵活运用.所以要把培养学生的知识迁移能力摆在首位.那么如何培养学生的知识迁移能力呢?

教师在教学前要潜心研读教材,厚进薄出,进而立足于整体带动对教材的驾驭,避免零散碎问.这样既注重知识的联系和整合,又培养学生多角度思考和解决问题的能力.

如复习立体几何这一章时,提问学生:我们借助长方体模型,抽象出空间点、线、面位置关系,对于这些元素之间的位置关系,又重点讨论了平行和垂直,平行有哪些.然后进一步提问:空间中证明线线平行的方法有哪些?大部分学生都会想到平行公理.其实像线面垂直的性质、线面平行的性质定理、面面平行的性质及性质定理等都可以用来证明线线平行,证明问题时到底运用哪一个性质,应根据命题的条件及结合头脑里的存储的知识迅速来确定.对于这些知识点,学生如果不能够完全掌握,真有点“巧妇难为无米之炊”.学生回答之后,老师一定把这些知识进行整合,同时告诉学生这些知识还可以交替使用.为了使学生印象深刻,应举例进行验证.

如求证:如果一条直线和两个相交平面平行,那么这条直线和它们的交线平行.

已知:α∩β=l,a∥α,a∥β.求证:a∥l.

证明:过a作平面γ交α于b(如下图)

∵a∥α,a?奂r,γ∩α=b,∴a∥b(直线与平面平行的性质定理).

同样,过a作平面δ交平面β于c

∵a∥β

∴a∥c

∴b∥c

又∵b?埭β且c?奂β,∴b∥β.又平面α经过b交β于l,

∴b∥l,∵a∥b,∴a∥l(公理4).

题后反思:此题结论是证明线线平行,在证明此题的过程中,既运用了直线与平面平行的判定定理,又运用了其性质定理,两定理交替使用.也就是通过线线平行推出线面平行,再通过线面平行推出新的线线平行.复杂的题目还可继续推下去,可有如下示意图线:线平行←→线面平行←→线线平行.可见知识的整合是多么重要.

學生对所学的知识不仅要识记、理解,更要运用它去解决问题,通过解决问题,发现知识之间的联系.从而提高不断地转换思考问题的角度,并用新的方法解决问题的能力.

如我们在学习解简易逻辑知识时,将会发现许多问题,若从集合的思想去探讨,则不但使解题思路条理清晰、易于理解,而且会收到意想不到的简化效果.仅举一例,以供参考.

设命题p:实数x满足x-4ax+3a<0,其中a>0.命题q:实数x满足x-x-6≤0且x+2x-8>0.若?邡p是?邡q的充分非必要条件,求实数a的取值范围.

解:记命题p的真值集合为A={x|x-4ax+3a<0,a>0}={x|a0}

命题q的真值集合为B={x|x-x-6≤0且x+2x-8>0}={x|2

∴B?哿A,A?埭B,

∴a≤2且3a>3,

∴1

∴实数a的取值范围是1

由以上事例可以看出,利用命题之间的关系求参数取值范围时,可以转化为集合之间的基本关系或者运算来进行.

又如我们可以用向量的有关知识解决解析几何中的有关问题.如:已知直线l:x-2y=0和l:x+3y=0,求直线l和l的夹角.

解:在l上取两点,如(2,1),(0,0),记向量a=(2,1)-(0,0)=(2,1);

在l上取两点,如(3,-1),(0,0),记向量b=(3,-1)-(0,0)=(3,-1).

设向量a与向量b的夹角为θ,可知

cosθ==×=

∴θ=,即直线l和l的夹角为.

学生在学习的过程中,还应该注意各学科之间相互联系,相互沟通,不应孤立地学习.数学与各科都有联系,特别与物理联系尤为紧密.如在学习向量时,利用向量的知识解决物理中的力学和运动学问题.同样利用物理知识也可以解决数学中的问题,在学习导数时,利用瞬时速度和瞬时加速度引出了导数的概念.因此学习数学时既要注意本身各知识点之间的关系,又要注意各科之间的联系,所有这些都属于知识之间的迁移.

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