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学习数学时,如何“知其然,知其所以然”?

 智汇百川 2018-02-22

数学。

知其然,就是知道how,即怎么做;

知其所以然,就是知道why,即为什么这么做。

一,how,属于“聪明”层面,越聪明,对一题的理解越深刻,越容易产生更多的解法how,即一题多解how。

1,低级的how,是具体技术,如“十字相乘法”、配方法、替代法、化曲为直的辅助线法、割补法、旋转平移法、归一法、归总法,等。

2,中级的how,是方法,是思路,如:分析法与综合法、正向法与逆向法、归纳法与演绎法、宏观法与微观法、垂直法与水平法、发散法与收敛法、比较法与类比法、同变法与简化法,关系法等。

关系法,即通过相互关系来达到求解。

几何。可通过相互关系来达到求解,如通过:边边关系(平行、垂直、相等、倍数、包含、平移、折曲、相似,等)、边角关系(如等腰即等底角,等)、角角关系(相等、互补、平移、内错角、同旁内角,等)、边形关系(如全等形、相似形、等腰三角形内各边、切线及弦与圆,等)、边总关系(如边或角与面积、周长等)、边位关系(如边在坐标图中的位置),等,来求解边、角值及边角各种关系。

代数也一样,通过相互关系求解:

数数加减关系。一级算法,数这时指代数式或整数小数等,这里预含一个前提:数数两者单位必须相同,如2人+3人,不可能出现2人+3个。

数数乘除关系。二级算法,在代数中,隐含的前提是:乘法的数数两者必须单位不同,如1小时*5公里/小时,不可能出现:1小时*1小时;在几何中,乘法两数单位必须相同且必须方向垂直,如:长1米*宽1米,不可能出现:长1米*长度1分米。

其他有:数数开方乘方关系(三及算法)、数数括号关系(加法结合律、交换律,减法变号法则;乘法交换律、分配律、结合律,除法变号法则及分母非零法则)、数数公式关系、数数根式关系、倒数关系、相反数关系、公因数关系、绝对值非负关系、数数大于等于小于的比较关系,方程及方程组关系等。以此来求数值或数数关系。

与实际结合的题,通过公式关系来解题,如:时间*速度=距离。这类题通常化归于:a*b=c,运算。

3,高级的how,是数学思想。如:数形结合思想、化归思想、极值思想、分类思想、假设思想、集合思想、对应思想,等。

数学思想遵循的是数理逻辑。

二,why属于“智慧”层面,是比前者更深刻、更洞察本质,越智慧,越能面对不同的问题,找到背后的根源、规律,使多种概念及问题what、多种解法how,归结为同一性问题,即多解归一,多类归一,多章归一,数形归一。

三,从特殊到一般,从一般到根本。数学的知其所以然需要学习者不断总结所学,从纷纭复杂的题海中,从代数、几何、概率等内容中,找到共性的思考规律、共性的解题规律、共性的体系规律。这种规律就是不断问“why”后,所感悟的,所总结的,所抽象的。

四,如何做?

1,学会符号化思维。将任何代数概念、问题、规律,转化、抽象成符号、最简图形来表达。用符号运算、符号关系、图形关系来思考,形成共性模型,形成数学思维模式。

2,所有的“流”归于“源”。这源就是概念、公式、定理。所有的复杂都会分解、还原成简单。

数学题,增加复杂的方式无外是做加法与做减法。

做加法有:跨界(代数几何之间跨界、之内跨界)、加维(代数上加算式、加乘除、加开方乘方、加括号,等)、加量(代数上夸大数字、增加代数式、增加至无穷等;几何上加线段、加角、加形等)、加步(增加步骤,如浓度、速度、工程类问题)、加长(如火车过桥问题,把寻常的人车等“点”变成“段”,即火车)、加动(变静点为动点,变静段为动段,等)、加区间(求“点”值变成求“区间”值)、颠倒步骤等。

做减法有:减量(如做一半换人造成不完整,等)、减维(如代数式或方程的乘方从高次直接跳到最低次,几何:求线段中点的运动轨迹的极值)

3)形成体系。这种体系为:知识内容体系、方法技术体系、个人习惯体系(如读题认真的习惯、及时检查的习惯等)。

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