福建廈門外國語學(xué)校石獅分校 (362700) 石明榮
“邏輯推理”是指從一些事實(shí)和命題出發(fā),依據(jù)規(guī)則推出其他命題的素養(yǎng).是得到數(shù)學(xué)結(jié)論、構(gòu)建數(shù)學(xué)體系的重要方式,是數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性的基本保證,是人們在數(shù)學(xué)活動(dòng)中進(jìn)行交流的基本思維品質(zhì).在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,如何發(fā)展學(xué)生“邏輯推理”素養(yǎng),關(guān)鍵在于如何引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,然后利用所學(xué)知識進(jìn)行表述和論證,形成有論據(jù)、有條理、合乎邏輯的思維品質(zhì)和理性精神.筆者就如何在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)環(huán)節(jié),通過對幾個(gè)常見結(jié)論的證明和提取,進(jìn)一步解決一類數(shù)學(xué)試題,發(fā)展學(xué)生的“邏輯推理”素養(yǎng),拓展學(xué)生的解題思維能力,僅供同仁參考.
例1 (人民教育出版社(A版)數(shù)學(xué)(選修2-2)第32頁,習(xí)題1.3B組第1題)利用函數(shù)的單調(diào)性,證明下列不等式,并通過函數(shù)圖象直觀驗(yàn)證:
(1)sinx
證明:(1)設(shè)f(x)=sinx-x,x∈(0,π),則f′(x)=cosx-1<0,所以f(x)在(0,π)上為減函數(shù),從而f(x) 圖1 如圖1可知,當(dāng)x∈(0,π)時(shí),函數(shù)y=sinx的圖象在函數(shù)y=x的圖象的下方,從而當(dāng)x∈(0,π)時(shí),不等式sinx (2)設(shè)f(x)=ex-(1+x),則f′(x)=ex-1.當(dāng)x<0時(shí),ex<1,f′(x)<0,所以f(x)在(-∞,0)上為減函數(shù).當(dāng)x>0時(shí),ex>1,f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上為增函數(shù).從而f(x)≥f(0)=e0-1=0,當(dāng)x≠0時(shí),f(x)>0,不等式ex>1+x成立. 圖2 如圖2可知,當(dāng)x≠0時(shí),函數(shù)y=ex的圖象在函數(shù)y=1+x的圖象的上方,從而當(dāng)x≠0時(shí),不等式ex>1+x成立. 通過對以上兩道課本習(xí)題的證明,學(xué)生容易發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)一步提取出如下結(jié)論: 結(jié)論1當(dāng)x≥0時(shí),sinx≤x; 結(jié)論2當(dāng)x∈R時(shí),ex≥1+x; 通過對以上兩道試題的證明,再次引導(dǎo)學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)問題,容易提取到如下結(jié)論: 借助以上四個(gè)結(jié)論,可以快速解決部分與ex,lnx,sinx,cosx有關(guān)的不等式試題,達(dá)到事半功倍之效果,從而發(fā)展學(xué)生的“邏輯推理”素養(yǎng),拓展解題思維能力. 例3證明下列不等式:(1)ex+cosx-3>lnx;(2)ex+cosx-1>xlnx. 例4任意x∈[0,+∞),不等式eax+cosx-sinx≥2恒成立.求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 分析:不等式eax+cosx-sinx≥2中既有指數(shù)式,又有三角函數(shù)式,若能把三角函數(shù)化為多項(xiàng)式結(jié)構(gòu),結(jié)合上述結(jié)論,容易求得實(shí)數(shù)a的取值范圍. 綜上所述,教師通過引導(dǎo)學(xué)生挖掘“教材中的習(xí)題”,鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)現(xiàn)、猜測,進(jìn)一步提取出一些結(jié)論,根據(jù)所提取的結(jié)論,大膽地去嘗試解題,從而發(fā)展了“邏輯推理”核心素養(yǎng),拓展了邏輯推理能力.廣大教師應(yīng)盡力構(gòu)建以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的數(shù)學(xué)課堂,將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)滲透到數(shù)學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)“素養(yǎng)型”課堂的轉(zhuǎn)型.2 解決問題,發(fā)展學(xué)生“邏輯推理”素養(yǎng),拓展學(xué)生解題思維能力