圖在數(shù)學中不算新的東西,不論在任何文化中,自從有了數(shù)字就有了圖。
比如,表示1這個數(shù)字,可以畫一條線表示,表示2這個數(shù)字,就畫兩條線。
當人們發(fā)現(xiàn)100,1000這樣的數(shù)字用畫一百一千根線很麻煩的時候,便發(fā)明了進制:用一種特殊的圖,表示100,1000等等,這是圖和代數(shù)的聯(lián)系。
圖和幾何的聯(lián)系更多。
無論是中國的《周髀算經(jīng)》還是外國的《幾何原本》,在講幾何的時候必定會畫圖。
或者說,圖就是一種數(shù)學語言,它在數(shù)學中的重要性絲毫不低于數(shù)字和字母,以至于平面幾何、解析幾何、立體幾何貫穿整個中學數(shù)學。
說到中學數(shù)學教學,大家會想到中學時代老師在黑板上畫著各種圖形,寫著各種公式。大家有沒有遇到這種情況,老師說:“看,這條線長度恒過這一點”
“看,這個比值算出來一定是2”
大家腦子里卻對這個“恒等于”“頂點”的問題沒有一個直觀的感覺,好像只是算出來的,不是看出來的。一、二十年前數(shù)學教學是這樣可以理解,但2018年的今天,我們的數(shù)學基礎教學在很多地方依然是這樣講這樣學,很多學生覺得不好直觀理解的東西依然不好理解。我就在想,我做什么
能幫助正在初中入門數(shù)學的學生直觀的理解這些概念?答案就是:學數(shù)學到底是在研究什么?在我看來,是研究數(shù)字之間的連系和圖形之中的變換。如果大家能能預先對于這個過程有個直觀的印象,再去證明和記憶就不難了。現(xiàn)在數(shù)學教學中就缺乏一個直接能看到的過程。我來舉個例子:
上圖是傳統(tǒng)的教學方法:這個定理首先有三步作圖過程,做出線段MP和MQ后,大家對它的長度是不是一定相等的不確定,看到結(jié)論說的是相等,云里霧里地就著手去證明,忽略了一個更重要的事:讓學生親眼看到相等。
只有親眼看到了無論圖形怎樣變化結(jié)論都是成立的,才能把這個知識直觀的理解,而非死記硬背。
動圖是我提倡的數(shù)學學習新工具。它既不像視頻那么麻煩,又不像定圖那樣只能反映一個時刻的信息。比如上圖,我們可以直觀地看到,無論這三條弦怎么變化,測量出的AB和BC的長度永遠都一樣。
這種變化中的不變性,正是數(shù)學里要研究的。所以,花幾秒鐘看這個動圖,比對著定圖
記憶十幾分鐘都有用。這也正是我所想的,2018年的數(shù)學教學應該比一二十年前進步的地方。
當然,證明過程也是不可替代的。
其他學科,比如物理化學,研究方法是:如果做實驗出來結(jié)果符合理論,那么理論就是對的。
而數(shù)學的研究方法是:即使舉出一千個一萬個圖形是對的,也不能充分地說明這個定理是對的。想說明一個定理的正確性,要靠嚴謹?shù)淖C明。
《圖解數(shù)學》系列每個定理都會告訴大家如何證明。
以上就是關(guān)于【發(fā)刊詞 | 用動圖讓你直觀理解數(shù)學中的定理】的解答,如需了解學校/賽事/課程動態(tài),可至翰林教育官網(wǎng)獲取更多信息。
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