魏建華
[摘? 要] 高中數(shù)學(xué)中的知識(shí)結(jié)構(gòu)化、方法結(jié)構(gòu)化、邏輯結(jié)構(gòu)化是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要目標(biāo),為了引領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)答題邏輯結(jié)構(gòu)化,教師首先得有結(jié)構(gòu)化的解題邏輯.
[關(guān)鍵詞] 解題邏輯;結(jié)構(gòu)化
為了能在解題中鞏固知識(shí)、發(fā)散思維、訓(xùn)練邏輯、提升能力,師生需要深入領(lǐng)會(huì)和駕馭數(shù)學(xué)解題邏輯. 為了系統(tǒng)地建立數(shù)學(xué)解題邏輯,本文以一道解析幾何題為例,抽取知識(shí)邏輯、方法邏輯、答題邏輯,生成解題邏輯,給出操作建議,以饗讀者.
抽取邏輯,多解歸一
從知識(shí)邏輯、方法邏輯、答題邏輯三個(gè)角度對(duì)以上八種解法進(jìn)行統(tǒng)計(jì).
第八種解法從直線與圓的角度,再回到最基本的方法邏輯:先猜再證.
在知識(shí)邏輯的環(huán)節(jié)本題函數(shù)是主線,分別選取代數(shù)主元和幾何主元;在方法邏輯上,本題主要是幾何轉(zhuǎn)代數(shù)和直接在幾何范圍內(nèi)考慮;在答題邏輯板塊調(diào)用結(jié)論這個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)于綜合體而言,需要充足的知識(shí)儲(chǔ)備,調(diào)用多知識(shí)板塊的結(jié)論.總之,八種解法雖豐富卻不復(fù)雜,從知識(shí)邏輯、方法邏輯、答題邏輯解析,條分縷析.
生成邏輯,三生萬(wàn)數(shù)
1. 知識(shí)邏輯
解決問(wèn)題時(shí),通常都會(huì)把實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化,進(jìn)而得到等量關(guān)系或不等關(guān)系或幾何圖形,也可直接抽出等量關(guān)系或不等關(guān)系. 等量關(guān)系體現(xiàn)為方程以及函數(shù),不等關(guān)系體現(xiàn)為不等式,幾何圖形一方面是靜態(tài)分析,另一方面是動(dòng)態(tài)分析,動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)線、動(dòng)圖形在解三角形、平面向量、解析幾何、立體幾何、函數(shù)板塊都很常見(jiàn). 為了討論與交流的方便,把選取的核心變量稱為主元,其他變量稱為參考變量或中間變量. 所以高中階段就四種知識(shí)邏輯,即“關(guān)于主元的函數(shù)”“關(guān)于主元的不等式”“關(guān)于主元的方程”“關(guān)于主元的圖形”.
2. 方法邏輯
解決問(wèn)題時(shí),從一般的角度考慮,總結(jié)出通法,例如導(dǎo)數(shù)的單調(diào)性討論就有先二項(xiàng)式系數(shù)討論,再判斷根有無(wú),最后求根與區(qū)間端點(diǎn)比較大小的通法. 在沒(méi)有通法或者通法比較煩瑣的情況下,便采用特值加檢驗(yàn)的方法. 例如函數(shù)奇偶性求參問(wèn)題,例如導(dǎo)數(shù)恒成立抓特殊點(diǎn),帶特殊值求解只滿足了必要性,繼續(xù)驗(yàn)證充分性即可.當(dāng)定義域離散時(shí),如求數(shù)列通項(xiàng),或者證明與n有關(guān)的等式或不等式,往往可以采取數(shù)學(xué)歸納法. 另外,數(shù)學(xué)有幾何、代數(shù)兩條主線,解析幾何這條交叉線,很多問(wèn)題能從幾何、代數(shù)這兩個(gè)角度求解,同時(shí)幾何代數(shù)之間存在互化與結(jié)合,例如線性規(guī)劃就是典型的代數(shù)轉(zhuǎn)幾何,空間向量就是典型的幾何轉(zhuǎn)代數(shù),圓錐曲線是幾何與代數(shù)的完美結(jié)合. 所以筆者這里總結(jié)出“特殊與一般”“幾何與代數(shù)”這兩條方法邏輯.
3. 答題邏輯
高中數(shù)學(xué)按知識(shí)分了很多題型,但又可歸結(jié)為一種題型,即“能用結(jié)論用結(jié)論;不能用結(jié)論可轉(zhuǎn)化成結(jié)論;既不能用結(jié)論又不能轉(zhuǎn)化成結(jié)論就回到基本的方法邏輯”.
4. 邏輯框架
解題邏輯
知識(shí)邏輯關(guān)于…的函數(shù)
關(guān)于…的不等式
關(guān)于…的方程
關(guān)于…的圖形
方法邏輯特殊與一般特值檢驗(yàn)
數(shù)學(xué)歸納
幾何與代數(shù)
答題邏輯用結(jié)論
轉(zhuǎn)化成結(jié)論
回到基本的方法邏輯
啟迪心靈,攜手共進(jìn)
2018年的高考試題是典型的入口寬,路徑多,充分考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備和綜合應(yīng)用知識(shí)的能力,為了適應(yīng)新課改和新高考,在將題海整理成有限的題型的同時(shí),還要引導(dǎo)學(xué)生深刻剖析解題邏輯,把好題的多種解法以表格的形式從三層解題邏輯的角度歸納,從而達(dá)到建立解題邏輯以及熟練運(yùn)用解題邏輯的效果,使得學(xué)生不僅在基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備上更上一層樓,更在綜合解題能力上節(jié)節(jié)拔高.