

第1章 數學與我們同行
領? ? 銜? ? 人:黃秀旺
組稿團隊:江蘇省南京市初中數學黃秀旺名師工作室
當你閱讀本篇文章時,你已是一名初中生了,祝賀你!經歷了小學六年的數學學習,相信你對“數學”有許多話可說,比如,數學有趣,數學好玩,當然,你也可能說數學很難。種種感受因人而異,實屬正常。那么,學數學有什么用?今天,我們就來聊一聊。
首先,請你寫幾個偶數。你會很容易就寫出2、4、6等。那么,你能把所有的偶數寫出來嗎?有沒有什么辦法呢?
我們發現:2=2×1,4=2×2,6=2×3……也就是說,任意一個偶數可以寫成2與一個整數的積的形式。如果我們用字母n表示一個整數,那么,偶數就可以表示為2×n,省略“×”號,就是2n。這樣我們就可以用2n表示偶數,從而解決問題。同樣,我們可以用2n+1表示奇數。
以上的討論,實際上告訴我們,學習數學,可以讓我們學會用數學的眼光觀察世界。在上述例子中,引出字母n是關鍵。進入初中后,我們會深刻地體會到用符號表達問題、思考問題的優越性。
接下來,我再問你,“兩個偶數的和(或差)是偶數嗎?”我們可以先寫出兩個偶數,例如6和4,發現它們的和(或差)都是偶數。那我們是不是可以說“兩個偶數的和(或差)是偶數”呢?顯然有失偏頗。因為你只舉了一個例子。有的同學說,那好辦,多舉一些例子,不妨舉1000個例子。最后,發現結果仍然都是偶數。這樣是不是就可以確定我們的發現(猜想)是正確的呢?很遺憾,還不能。因為偶數有無數個,你沒有把所有情形都列舉出來。
那怎么辦?這就彰顯數學的魅力了——用數學的思維思考問題。
我們用2n、2m表示兩個偶數(n、m是整數),根據乘法分配律,2n+2m=2(n+m),2n-2m=2(n-m)。我們知道,兩個整數相加或相減,結果仍是整數,所以2(n+m)和2(n-m)是偶數。由于n、m是整數,所以2n、2m就可以表示任意的兩個偶數,雖不是具體的偶數,但具有一般性。
以上的討論實際上經歷這樣的過程:舉出具體的例子去試一試→發現規律→提出猜想→證實猜想→確認結論。這是一個完整的思考問題的過程,進入初中,我們經常會經歷這樣的過程。同學們可以自行嘗試按照這樣的過程思考一下:兩個奇數的和(或差)是奇數嗎?一個偶數與一個奇數的呢?
最后一個問題。母親節,小紅買了一束花,打算送給媽媽。這束花有2支百合、2支玫瑰、4支康乃馨。小紅共付了45元,但她看百合是5元1支,然后對售貨員說:“你的賬算錯了?!毙〖t說的對嗎?
我們可以像剛才分析問題的思路一樣,引入字母。1支玫瑰a元,2支玫瑰就是2a元,顯然2a是偶數。1支康乃馨b元,4支康乃馨是4b元,因為4b=2×2b,所以4b也是偶數。而2支百合為10元,所以這束花需要(10+2a+4b)元。我們知道,任意兩個偶數的和仍是偶數,所以10+2a+4b是偶數,這與“她共付了45元”矛盾,所以小紅說的對。
其實,這個問題還可以這樣理解:1支玫瑰a元,1支康乃馨b元,按照題意,我們得到等式:2×5+2a+4b=45,即10+2a+4b=45。這個等式成立嗎?一位同學這樣想:如果a=1,則b=[334];如果a=2,則b=[314];如果a=3,則b=[294];如果a=4,則b=[274]……一直算下去,結果發現b的值都不是整數,所有情形都不符合實際情況,所以小紅說的對。
回顧以上兩種思路,我們發現,第一種方法是引入字母,用一些式子表示花的價格并進行分析與判斷;第二種方法也是引入字母,不僅用一些式子表示花的價格及總價,還列出了一個包含字母a、b的等式,列舉了所有可能的結果。這兩種方法中,字母、含字母的式子以及等式都是數學的語言(當然,文字及圖表也是)。因此,學會用數學的語言描述與表達現實問題,就可以把現實問題轉化為數學問題,然后用數學的知識加以解決。在后續的學習中,我們可以逐漸體會到數學語言構建了數學通往現實世界的橋梁。
同學們,通過剛剛對偶數相關問題的討論,有沒有意識到學習數學的意義?即用數學的眼光觀察現實世界,用數學的思維思考現實世界,用數學的語言表達現實世界。希望通過學習數學,我們的眼光、思維與表達都能充滿數學味兒。
(作者單位:江蘇省南京市江寧區教學研究室)