代数推理,一项需要长期培养的能力

2017-07-31 16:12张海强
江苏教育 2017年51期
关键词:基本技能代数试题

张海强

代数推理,一项需要长期培养的能力

张海强

代数推理;基本工具;基本技能;基本程序;代数思维

纵观2017年江苏高考试卷,试题分为容易题、中档题、难题三个层次。其中填空题的14题,解答题的19题和20题均可归为“难题”层次,而这三题均以代数推理为底色,着重检测学生抽象思维能力的层次。笔者试图结合高考试题就如何提升学生的代数推理能力提几点建议。

1.帮助学生完善代数推理的基本工具。

《普通高等学校招生全国统一考试考试大纲》指出:推理是思维的基本形式之一,它由前提和结论两部分组成,推理既包括演绎推理,也包括合情推理。

高中代数知识与方法涉及集合、逻辑知识、函数、数列、解析几何、概率统计等众多分支,但就代数的历史发展而言,方程与函数应成为高中代数的核心。因此要仔细研究方程与函数中的思想与方法,使之成为我们代数推理的“工具包”。例如填空题第14题以方程解的个数为背景,通过转化化归为函数问题,渗透数形结合的思想,既直观又精细;推理方法既包含直接推理,也包含间接推理,对学生的代数推理提出了较高的要求。

2.帮助学生拥有代数推理的基本技能。

代数作为概括和抽象的算术,体现了具体与抽象的关系,因此具体化应成为代数推理的一项基本技能;代数推理既包括演绎推理,也包括合情推理,因此特殊化和一般化也应成为代数推理的一项基本技能;高中代数知识丰富,涉及面广,这就为代数推理提供了多彩的模型(如等差数列模型、函数模型等),因此模型化也应成为代数推理的基本技能。如此种种,不一而足。

例如解答题19题,等差数列理所当然成为本题的一个思维模型,由等差数列的等距性可知:当 n≥4 时,an-3+an+3=2an,an-2+an+2=2an,an-1+an+1=2an,

以上三式相加即可证得第1小问。

对于第2小问:当n≥4时,

由{an}是“P⑶数列”知,

当 n≥3 时,由{an}是“P⑵数列”知,

至此学生陷入困境。究其原因是因为无法理解这两个符号化的数学等式。

如果将①②具体化和特殊化,则可以得到如下等式:

由③④⑥知:2a4=a3+a5,将这一过程一般化可觅得证明思路。

3.帮助学生构建处理代数推理题的基本程序。

为便于学生操作,教师在教学中宜和学生一起构建处理代数推理题的基本程序。例如解答题20题,第一个不可回避的环节就是弄懂情景,领悟试题的数学本质。为此宜列出条件和结论的清单,留意细节,特别关注文字和符号的表述与转换。如第1小问就需要将条件①f(x)有极值和条件②导函数 f′(x)的极值点是 f(x)的零点进行转译。

第二环节是明确目标,即在审题的基础上,利用代数推理的工具将题设与结论的信息进行提取、转化、加工和传输,从而明确解题的目标与方向。如第2小问通过转化后即可把问题转化为:若(a∈(3,+∞)),则 b2>3a。

第三个环节是推理论证,利用代数推理的基本技能对试题进行论证或求解,并用恰当的语言加以表述。第2小问的证明充分展示了分析法与综合法的结合。

由此可知处理代数推理题的基本程序:弄通情景—明确目标—推理论证。

代数推理是一项需要长期培养的能力,既需要教师潜移默化的引导和渗透,更需要学生以孜孜以求的精神去领悟与践行。代数推理既以代数思维为基础,又是理解代数思维的重要手段,而等价、比较、变量、模式、关系,函数、方程和不等式是高中代数思维的核心思想,这就为高中代数推理教学提供了一个大致的框架。

[1]曹一鸣,王竹婷.数学“核心思想”代数思维教学研究[J].数学教育学报,2007(01).

[2]何继刚.例说代数推理的认知因素和教学建议——对一道试题的教学反思[J].数学通讯,2011(05).

[3]华志远.走出代数推理教学的困境[J].中学数学教学参考,2000(04).

[4]吴宝莹.代数推理问题的思维方略[J].中学数学月刊,2015(01).

G633.6

A

1005-6009(2017)51-0059-01

张海强,江苏省宜兴中学(江苏宜兴,214200)教师,高级教师,江苏省特级教师。

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