魏建華
[摘? 要] 高中數學中的知識結構化、方法結構化、邏輯結構化是數學學習的重要目標,為了引領學生實現答題邏輯結構化,教師首先得有結構化的解題邏輯.
[關鍵詞] 解題邏輯;結構化
為了能在解題中鞏固知識、發(fā)散思維、訓練邏輯、提升能力,師生需要深入領會和駕馭數學解題邏輯. 為了系統(tǒng)地建立數學解題邏輯,本文以一道解析幾何題為例,抽取知識邏輯、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
從知識邏輯、方法邏輯、答題邏輯三個角度對以上八種解法進行統(tǒng)計.
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.
在知識邏輯的環(huán)節(jié)本題函數是主線,分別選取代數主元和幾何主元;在方法邏輯上,本題主要是幾何轉代數和直接在幾何范圍內考慮;在答題邏輯板塊調用結論這個環(huán)節(jié),對于綜合體而言,需要充足的知識儲備,調用多知識板塊的結論.總之,八種解法雖豐富卻不復雜,從知識邏輯、方法邏輯、答題邏輯解析,條分縷析.
生成邏輯,三生萬數
1. 知識邏輯
解決問題時,通常都會把實際問題數學化,進而得到等量關系或不等關系或幾何圖形,也可直接抽出等量關系或不等關系. 等量關系體現為方程以及函數,不等關系體現為不等式,幾何圖形一方面是靜態(tài)分析,另一方面是動態(tài)分析,動點、動線、動圖形在解三角形、平面向量、解析幾何、立體幾何、函數板塊都很常見. 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邏輯,即“關于主元的函數”“關于主元的不等式”“關于主元的方程”“關于主元的圖形”.
2. 方法邏輯
解決問題時,從一般的角度考慮,總結出通法,例如導數的單調性討論就有先二項式系數討論,再判斷根有無,最后求根與區(qū)間端點比較大小的通法. 在沒有通法或者通法比較煩瑣的情況下,便采用特值加檢驗的方法. 例如函數奇偶性求參問題,例如導數恒成立抓特殊點,帶特殊值求解只滿足了必要性,繼續(xù)驗證充分性即可.當定義域離散時,如求數列通項,或者證明與n有關的等式或不等式,往往可以采取數學歸納法. 另外,數學有幾何、代數兩條主線,解析幾何這條交叉線,很多問題能從幾何、代數這兩個角度求解,同時幾何代數之間存在互化與結合,例如線性規(guī)劃就是典型的代數轉幾何,空間向量就是典型的幾何轉代數,圓錐曲線是幾何與代數的完美結合. 所以筆者這里總結出“特殊與一般”“幾何與代數”這兩條方法邏輯.
3. 答題邏輯
高中數學按知識分了很多題型,但又可歸結為一種題型,即“能用結論用結論;不能用結論可轉化成結論;既不能用結論又不能轉化成結論就回到基本的方法邏輯”.
4. 邏輯框架
解題邏輯
知識邏輯關于…的函數
關于…的不等式
關于…的方程
關于…的圖形
方法邏輯特殊與一般特值檢驗
數學歸納
幾何與代數
答題邏輯用結論
轉化成結論
回到基本的方法邏輯
啟迪心靈,攜手共進
2018年的高考試題是典型的入口寬,路徑多,充分考查學生的基礎知識儲備和綜合應用知識的能力,為了適應新課改和新高考,在將題海整理成有限的題型的同時,還要引導學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,從而達到建立解題邏輯以及熟練運用解題邏輯的效果,使得學生不僅在基礎知識儲備上更上一層樓,更在綜合解題能力上節(jié)節(jié)拔高.