善于发现和提出数学问题,对初中数学的学习非常重要。好的数学问题,往往能引领我们的数学学习走向深入。
折纸与剪拼
如果给你一张长方形纸片,你能提出什么数学问题呢?
相信你会有很多想法,比如,通过裁剪,能剪出什么样的几何图形?如何剪出正方形、平行四边形等特殊四边形?如何把长方形分成两个面积相等的图形?等等。最好的解决方法就是在尝试中发现,在实践中思考。快找一些长方形纸片试一试吧!
根据小学的学习经验,我们知道,如教材第8页图1-2进行裁剪,可以得到正方形。你能说说剪出图形是正方形的理由吗?是不是不同的长方形,通过这样的裁剪,都可以得到正方形呢?经过尝试,我们发现,尽管长方形在变,裁剪的结果却不变,依然是正方形。今后的数学学习,会帮你揭开其中的数学奥秘。
寻找不同图形之间的联系,可以提出有价值的数学问题。比如,三角形和四边形、五边形……n边形(n≥4)之间分别有什么联系?
通过思考,我们发现,四边形、五边形……n边形(n≥4)都可以划分成若干个三角形(如图1)。那么,多边形的问题就可以转化为我们熟悉的三角形问题,从而利用三角形中不变的性质来解决。从陌生到熟悉,从变化到不变,转化的力量让我们在变化的数学世界中,发现不变的客观性质,感悟数学魅力。
月历中的数量关系
月历是生活中常见的物品,从中可以提出很多有价值的数学问题,丰富我们的数学思考。
月历中的日期排列有什么规律呢?这就是一个有价值的数学问题。我们可以先从简单规律开始探究,比如月历中方框内的4个数之间有什么样的数量关系(如教材第9页图1-4)?具体来说,左右、上下、对角两个数之间有什么数量关系?4个数的和与其中1个数有什么联系?方框移动后,以上规律仍然成立吗……
观察一个方框内的4个数,得出的规律还不一定正确,还需要多框几次,多次验证;还可以用字母表示数字,如设其中1个日期为x,用x表示出其他日期,得到更加“靠谱”的规律。 因此,我们在解决问题的过程中,可以通过尝试、猜想,发现结论,培养良好的数学直觉;也可以通过严密的思考推理求解,让我们的思维变得更加严谨。
研究完4个数的规律,接下来就可以探究更加复杂的规律啦!如9个数、16个数……
我们还可以提出更加生活化的数学问题。如小明一家暑假外出旅游5天,这5天的日期之和是30,那么小明一家是几号出发的呢?
仔细思考以后你会发现,这个问题的解法非常多。可以通过估算、验证的方法发现,连续5个数的和为30,那么第一个数不会超过6,再经过尝试,就可以得到第一个数是4;也可以设第一个数为x,可以得到这5个数的和为5x+10;还可以从特殊值——第3个数进行分析,发现中间数为6,继而得到第一个数是4。一个问题可以有这么多解法,是不是让你觉得很惊呀呢?有价值的数学问题,往往解法多样,就像一颗颗种子,只要你愿意思考,就能不断绽放思维的花朵,长出思维的果实。
通过上述探究,我们发现,尽管每个月的月历都有变化,但是月历中的规律是不变的。在变化的世界中,用数学的语言表达出不变的规律,是一件很酷的事呢!听说某同学研究出月历的规律后,用一张纸自制了月历尺,从此只要动动数框,就可以得到每个月的月历啦!感兴趣的你快去试一试吧!
1.对于长方形纸片,你还能提出哪些数学问题呢?
2.将长方形纸片裁剪成正方形,你还有其他裁剪方式吗?
3.自制一把月历尺,向同学们展示和交流。
(作者单位:南京师范大学附属中学新城初级中学黄山路分校)