張海強
代數(shù)推理,一項需要長期培養(yǎng)的能力
張海強
代數(shù)推理;基本工具;基本技能;基本程序;代數(shù)思維
縱觀2017年江蘇高考試卷,試題分為容易題、中檔題、難題三個層次。其中填空題的14題,解答題的19題和20題均可歸為“難題”層次,而這三題均以代數(shù)推理為底色,著重檢測學生抽象思維能力的層次。筆者試圖結合高考試題就如何提升學生的代數(shù)推理能力提幾點建議。
1.幫助學生完善代數(shù)推理的基本工具。
《普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試考試大綱》指出:推理是思維的基本形式之一,它由前提和結論兩部分組成,推理既包括演繹推理,也包括合情推理。
高中代數(shù)知識與方法涉及集合、邏輯知識、函數(shù)、數(shù)列、解析幾何、概率統(tǒng)計等眾多分支,但就代數(shù)的歷史發(fā)展而言,方程與函數(shù)應成為高中代數(shù)的核心。因此要仔細研究方程與函數(shù)中的思想與方法,使之成為我們代數(shù)推理的“工具包”。例如填空題第14題以方程解的個數(shù)為背景,通過轉化化歸為函數(shù)問題,滲透數(shù)形結合的思想,既直觀又精細;推理方法既包含直接推理,也包含間接推理,對學生的代數(shù)推理提出了較高的要求。
2.幫助學生擁有代數(shù)推理的基本技能。
代數(shù)作為概括和抽象的算術,體現(xiàn)了具體與抽象的關系,因此具體化應成為代數(shù)推理的一項基本技能;代數(shù)推理既包括演繹推理,也包括合情推理,因此特殊化和一般化也應成為代數(shù)推理的一項基本技能;高中代數(shù)知識豐富,涉及面廣,這就為代數(shù)推理提供了多彩的模型(如等差數(shù)列模型、函數(shù)模型等),因此模型化也應成為代數(shù)推理的基本技能。如此種種,不一而足。
例如解答題19題,等差數(shù)列理所當然成為本題的一個思維模型,由等差數(shù)列的等距性可知:當 n≥4 時,an-3+an+3=2an,an-2+an+2=2an,an-1+an+1=2an,
以上三式相加即可證得第1小問。
對于第2小問:當n≥4時,
由{an}是“P⑶數(shù)列”知,

當 n≥3 時,由{an}是“P⑵數(shù)列”知,

至此學生陷入困境。究其原因是因為無法理解這兩個符號化的數(shù)學等式。
如果將①②具體化和特殊化,則可以得到如下等式:

由③④⑥知:2a4=a3+a5,將這一過程一般化可覓得證明思路。
3.幫助學生構建處理代數(shù)推理題的基本程序。
為便于學生操作,教師在教學中宜和學生一起構建處理代數(shù)推理題的基本程序。例如解答題20題,第一個不可回避的環(huán)節(jié)就是弄懂情景,領悟試題的數(shù)學本質。為此宜列出條件和結論的清單,留意細節(jié),特別關注文字和符號的表述與轉換。如第1小問就需要將條件①f(x)有極值和條件②導函數(shù) f′(x)的極值點是 f(x)的零點進行轉譯。
第二環(huán)節(jié)是明確目標,即在審題的基礎上,利用代數(shù)推理的工具將題設與結論的信息進行提取、轉化、加工和傳輸,從而明確解題的目標與方向。如第2小問通過轉化后即可把問題轉化為:若(a∈(3,+∞)),則 b2>3a。
第三個環(huán)節(jié)是推理論證,利用代數(shù)推理的基本技能對試題進行論證或求解,并用恰當?shù)恼Z言加以表述。第2小問的證明充分展示了分析法與綜合法的結合。
由此可知處理代數(shù)推理題的基本程序:弄通情景—明確目標—推理論證。
代數(shù)推理是一項需要長期培養(yǎng)的能力,既需要教師潛移默化的引導和滲透,更需要學生以孜孜以求的精神去領悟與踐行。代數(shù)推理既以代數(shù)思維為基礎,又是理解代數(shù)思維的重要手段,而等價、比較、變量、模式、關系,函數(shù)、方程和不等式是高中代數(shù)思維的核心思想,這就為高中代數(shù)推理教學提供了一個大致的框架。
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G633.6
A
1005-6009(2017)51-0059-01
張海強,江蘇省宜興中學(江蘇宜興,214200)教師,高級教師,江蘇省特級教師。