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文檔簡介
1、數(shù)學(xué)高考與高考解題羅增儒(1945),男,廣東惠州人,1962年就讀中山大學(xué),畢業(yè)后長期當(dāng)?shù)V山職工和子弟學(xué)校教師現(xiàn)為陜西師范大學(xué)數(shù)學(xué)系教授,課程與教學(xué)論(數(shù)學(xué))博士生導(dǎo)師,享受國務(wù)院的政府特殊津貼,著有數(shù)學(xué)解題學(xué)引論、數(shù)學(xué)競(jìng)賽導(dǎo)論、中學(xué)數(shù)學(xué)課例分析、怎樣解答高考數(shù)學(xué)題、怎樣解答中考數(shù)學(xué)題、數(shù)學(xué)的領(lǐng)悟、直覺探索方法、零距離數(shù)學(xué)交流、中學(xué)數(shù)學(xué)解題的理論與實(shí)踐等書300萬字,發(fā)表文章300多篇從1980年開始,幾十年如一日研究高考、競(jìng)賽的解題與命題,項(xiàng)目著眼數(shù)學(xué)素質(zhì) 服務(wù)基礎(chǔ)教育數(shù)學(xué)高考解題理論的建設(shè)曾獲省級(jí)優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng),項(xiàng)目奧林匹克數(shù)學(xué)學(xué)科建設(shè)曾獲國家級(jí)優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng)0 數(shù)學(xué)高考0.1 數(shù)學(xué)高考
2、的全程工作從1977年恢復(fù)高考,歷史走過了波瀾壯闊的30多個(gè)春秋,環(huán)繞著高考工作的文化積累正在考試學(xué)、人才學(xué)和數(shù)學(xué)等維度形成學(xué)術(shù)成果我期待著數(shù)學(xué)高考學(xué)的誕生數(shù)學(xué)高考的全程工作有4個(gè)基本問題:(1)掌握數(shù)學(xué)知識(shí)問題 怎樣復(fù)習(xí)(教育學(xué))(2)提高解題能力問題 怎樣解題(數(shù)學(xué))(3)運(yùn)用考試技術(shù)問題 怎樣答題(考試學(xué))(4)科學(xué)填報(bào)志愿問題 怎樣選擇(運(yùn)籌學(xué))其中,最核心的是解題,搞好復(fù)習(xí)是為解題積聚力量,運(yùn)用考試技術(shù)是為解題作充分的發(fā)揮,分段得分技術(shù)是解題策略的運(yùn)用解題能力是數(shù)學(xué)高考的核心競(jìng)爭力0.2 數(shù)學(xué)高考命題的風(fēng)格高考命題一直在“穩(wěn)中求進(jìn),穩(wěn)中求變、穩(wěn)中求新”,探索 公平選拔、為素質(zhì)教育服務(wù)
3、的道路,已形成了一些穩(wěn)定性的風(fēng)格和值得注意的導(dǎo)向.(1)在全面考查“基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本方法”的基礎(chǔ)上,更突出數(shù)學(xué)思想方法的考查,突出數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系. 全面覆蓋了中學(xué)數(shù)學(xué)教材中的理科15個(gè)、文科13個(gè)知識(shí)模塊,知識(shí)點(diǎn)的覆蓋面達(dá)60%(約涉及7080個(gè)知識(shí)點(diǎn));同時(shí),試卷突出學(xué)科的核心內(nèi)容,集合與函數(shù)、立體幾何、解析幾何、數(shù)列、不等式、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用等重點(diǎn)內(nèi)容在試卷中占有較高的比例,整體結(jié)構(gòu)合理,也達(dá)到了必要的考查深度;此外,在模塊單一型試題為主體的基礎(chǔ)上還會(huì)進(jìn)行知識(shí)之間的交叉、滲透和綜合試卷在全面覆蓋基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),會(huì)注重能力的考查,特別是邏輯思維能力,運(yùn)算能力和空間想象能力至于實(shí)踐能力
4、和創(chuàng)新意識(shí)方面則是努力體現(xiàn)(五個(gè)能力)在數(shù)學(xué)思想方法方面,七個(gè)基本數(shù)學(xué)思想在試卷中都會(huì)涉及,其中,函數(shù)與方程的數(shù)學(xué)思想方法、數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法、化歸與轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法會(huì)體現(xiàn)得較為突出中學(xué)階段基本數(shù)學(xué)思想方法主要“有用字母表示數(shù)的基本思想方法”,“集合與對(duì)應(yīng)的基本思想方法”,以及函數(shù)與方程的基本數(shù)學(xué)思想(通過函數(shù)題,綜合題)數(shù)形結(jié)合的基本數(shù)學(xué)思想(通過函數(shù)題,解析幾何綜合題,構(gòu)造圖形等)分類與整合的基本數(shù)學(xué)思想(通過綜合題,排列組合題,參數(shù)討論題)化歸與轉(zhuǎn)化的基本數(shù)學(xué)思想(通過綜合題)特殊與一般的基本數(shù)學(xué)思想(通過綜合題)有限與無限的基本數(shù)學(xué)思想(通過極限、微積分函數(shù)題)或然與必然的基本數(shù)
5、學(xué)思想(通過概率、統(tǒng)計(jì)題)主要解題方法(待定系數(shù)法、換元法、配方法、反證法、代入法、消元法、數(shù)學(xué)歸納法)會(huì)有不同程度的體現(xiàn)(2)在主體上考查中學(xué)數(shù)學(xué)的同時(shí),會(huì)體現(xiàn)進(jìn)一步學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的需要.特別是一些有挑戰(zhàn)性的壓軸題,尤其各省獨(dú)立命題之后,更是“注重理論數(shù)學(xué),檢測(cè)考生后繼學(xué)習(xí)的潛能”(有人看到了高考與競(jìng)賽的相互滲透).(3)新課程理念的滲透.雖然新世紀(jì)課程改革剛剛起步(高中教材才開始試用),但其三維目標(biāo)和十個(gè)基本理念會(huì)開始滲透(課程改革改到哪里,高考改革也改到哪里).如,命題范圍拓展了,出現(xiàn)人文關(guān)懷,體現(xiàn)“情感、態(tài)度、價(jià)值觀”課程目標(biāo).(4)在命題技術(shù)上,可以看到:以教材為依據(jù),又不拘泥于教材.
6、在知識(shí)交匯處設(shè)計(jì)命題.能力立意.改變了過去的知識(shí)立意.減少題量,降低難度,增加學(xué)生分析思考的時(shí)間.對(duì)三類題型設(shè)計(jì)了兩個(gè)從易到難的三個(gè)小高潮.變小量難題把關(guān)為全卷把關(guān).試題切入容易深入難(階梯題).避免死記硬背的內(nèi)容和繁瑣的運(yùn)算(試卷提供難記易忘的公式).文理分卷,難度有區(qū)別(姐妹題).0.3 數(shù)學(xué)高考復(fù)習(xí)的組織工作(1)指導(dǎo)思想(2)高考復(fù)課的階段安排 (3)數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)題的編擬(4)數(shù)學(xué)模擬考試的組織與講評(píng)(5)數(shù)學(xué)高考臨場(chǎng)的策略0.4 數(shù)學(xué)高考的研究工作(1)高考數(shù)學(xué)的特征(2)數(shù)學(xué)高考解題的特點(diǎn)(3)數(shù)學(xué)高考選擇題的求解(4)數(shù)學(xué)高考填空題的求解(5)數(shù)學(xué)高考解答題的求解(6)數(shù)學(xué)高考解題的
7、錯(cuò)誤分析(解對(duì)了也會(huì)有策略性錯(cuò)誤)(7)高考數(shù)學(xué)命題的研究(8)數(shù)學(xué)高考試卷的構(gòu)成(9)數(shù)學(xué)高考的題型(10)數(shù)學(xué)高考設(shè)問的研究(11)數(shù)學(xué)高考難度的研究(12)數(shù)學(xué)高考賦分的研究(13)0.5 高考臨場(chǎng)的基本建議 (1)保持內(nèi)緊外松的臨戰(zhàn)狀態(tài). (2)使用適應(yīng)高考的答題策略.(3)運(yùn)用應(yīng)對(duì)選拔的考試技術(shù).高考答題的技術(shù)提前進(jìn)入角色.迅速摸清“題情”. 執(zhí)行“三個(gè)循環(huán)”.做到“四先四后”.答題“一慢一快”.立足中下題目,力爭高上水平.立足一次成功,重視復(fù)查環(huán)節(jié).內(nèi)緊外松.0.6高考填報(bào)志愿.升學(xué)優(yōu)先. 就業(yè)優(yōu)先. 專業(yè)優(yōu)先. 成本優(yōu)先. 地區(qū)優(yōu)先.幾項(xiàng)兼顧.家長決定.1 解答高考數(shù)學(xué)題的必要基
8、礎(chǔ)1-1 明確解題過程1-1-1 數(shù)學(xué)解題的一般程序 (波利亞:怎樣解題)弄清題意主要是弄清條件是什么?結(jié)論是什么?各有幾個(gè)?如何建立條件與結(jié)論之間的邏輯聯(lián)系? 例1 已知三個(gè)方程中至少有一個(gè)方程有實(shí)根,求實(shí)數(shù)的取值范圍解法1 若正面求解,三個(gè)方程至少有一個(gè)方程有實(shí)根,將出現(xiàn)7種可能,情況復(fù)雜,但其反面則只有一種情況:三個(gè)方程都沒有實(shí)根,問題變得極為簡單有即 得 再求補(bǔ)集,得三個(gè)方程至少有一個(gè)方程有實(shí)根時(shí)實(shí)數(shù)的取值范圍為 評(píng)析 這個(gè)解法思路是可行的,答案是正確的,但由“7種可能,情況復(fù)雜”,得出“正面求解,情況復(fù)雜”卻是認(rèn)識(shí)的封閉和邏輯的混亂“三個(gè)方程至少有一個(gè)方程有實(shí)根時(shí)實(shí)數(shù)的取值范圍”就是
9、三個(gè)集合的并集,其求解并不比解法1復(fù)雜解法2 “三個(gè)方程至少有一個(gè)方程有實(shí)根”就是第一個(gè)方程有實(shí)根、或第二個(gè)方程有實(shí)根、或第三個(gè)方程有實(shí)根,得 或 或 求、的并集,可得三個(gè)方程至少有一個(gè)方程有實(shí)根時(shí)實(shí)數(shù)的取值范圍為評(píng)析 由上面的兩個(gè)解法可以看到(1)問題表征影響解題方向與解題長度將“三個(gè)方程至少有一個(gè)方程有實(shí)根”表征為7種可能:某個(gè)方程有實(shí)根3種可能、某兩個(gè)方程有實(shí)根3種可能、三個(gè)方程都有實(shí)根1種可能,接下來還有7種情況的合并,書寫量確實(shí)較大;解法1只看到這一思路“情況復(fù)雜”,沒有看透復(fù)雜的原因,其提出的“反面求解”思路雖然可行,但未必就比“正面求解”的解法2平坦;所以,我們從這三個(gè)思路中看到
10、了問題表征對(duì)解題方向與解題長度的影響(2)知識(shí)影響解題其實(shí),由集合運(yùn)算的性質(zhì)知,解法1與解法2是等價(jià)的,解法1的作者要是調(diào)動(dòng)起了這一知識(shí),就不至于對(duì)“正面求解”一概得出消極的結(jié)論(3)反思有助于理解 如果對(duì)列舉“7種可能”的思路作反思就會(huì)看到,這種先分后合的步驟,其實(shí)已使得后4種情況的書寫成為簡單重復(fù)或多余回路;同樣,如果對(duì)解法1作反思,也有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)“反面求解”其實(shí)有“正面求解”的等價(jià)思路 例2 滿足條件的所有集合的個(gè)數(shù)是(A)1 (B)2 (C)3 (D)4審題:是的子集,得(1)正面:中含有3的子集個(gè)數(shù).(2)反面:中不含3的子集個(gè)數(shù).擬定計(jì)劃探索解題思路的發(fā)現(xiàn)過程,波利亞的建議是分兩步走
11、:努力在已知與未知之間找出直接的聯(lián)系(模式識(shí)別等);如果找不出直接的聯(lián)系,就對(duì)原來的問題作出某些必要的變更或修改,引進(jìn)輔助問題,為此,波利亞又進(jìn)一步建議:看著未知數(shù),回到定義去,重新表述問題,考慮相關(guān)問題,分解或重新組合,特殊化,一般化,類比等,積極誘發(fā)念頭,努力變化問題這實(shí)際上是闡述和應(yīng)用解題策略,并進(jìn)行資源的提取與分配,基礎(chǔ)是“過去的經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)”實(shí)現(xiàn)計(jì)劃,是思路打通之后具體實(shí)施信息資源的邏輯配置回顧“回顧”是最容易被忽視的階段波利亞解題表中的“回顧”并不完全是常規(guī)解題中的“檢驗(yàn)”(正確性的保證,解題的必要步驟),主要是有分析地領(lǐng)會(huì)所得的解法,它包含著把“問題及其解法”(認(rèn)知)作為對(duì)象
12、進(jìn)行自覺反思的元認(rèn)知意圖 在內(nèi)容上,弄清用到了哪些知識(shí)?哪些方法?在組織上,弄清先用 哪些知識(shí)(方法)?后用 哪些知識(shí)(方法)?哪個(gè)與哪個(gè)作了配合?組成一個(gè)怎樣的邏輯結(jié)構(gòu)?(臨場(chǎng)可能就來不及回顧了)1-1-2 數(shù)學(xué)解題的信息過程(1)有用捕捉即通過觀察從理解題意中捕捉有用的信息,主要是弄清條件是什么?結(jié)論是什么?各有幾個(gè)?如何建立條件與結(jié)論之間的邏輯聯(lián)系?捕捉有用的符號(hào)信息和形象信息知識(shí)經(jīng)驗(yàn)是有用捕捉的基礎(chǔ)(2)有關(guān)提取即在“有用捕捉”的刺激下,通過聯(lián)想而從解題者頭腦中提取出解題依據(jù)與解題方法良好的認(rèn)知構(gòu)結(jié)和機(jī)智的策略選擇是連續(xù)提取、不斷捕捉的基礎(chǔ)(3)有效組合將上述兩組信息資源,加工配置成一
13、個(gè)和諧的邏輯結(jié)構(gòu)邏輯思維能力是有效組合的基礎(chǔ)其基本要求應(yīng)能說服自己、說服朋友、說服論敵 圖1例3 1993.(23)設(shè)4x-2x+1(x0),則= .解說 從題目中可得兩個(gè)信息:(1)是表達(dá)式;(2)是反函數(shù)的自變量的取值為0.從記憶儲(chǔ)存中提取函數(shù)與反函數(shù)的關(guān)系作為解題的依據(jù):, 得 .再從“原課本P60例1”的回憶中,得出指數(shù)方程的解 , 再一次應(yīng)用函數(shù)與反函數(shù)的關(guān)系: . 解題的信息過程如下圖,有5條信息組成的一個(gè)和諧的邏輯結(jié)構(gòu):從記憶儲(chǔ)存中提取有關(guān)信息信息2:從題意中捕捉有用信 息信息1:反函數(shù)的自變量為0信息2:課本P60例1圖2請(qǐng)注意,其中的條件保證了反函數(shù)的存在性,否則 在R上沒有
14、反函數(shù)1-1-3 數(shù)學(xué)解題的心理機(jī)制解題的心理過程是在問題的條件及結(jié)論的啟發(fā)下,激活記憶網(wǎng)絡(luò)中的一些知識(shí)點(diǎn),然后沿接線向外擴(kuò)散,依次激活新的有關(guān)知識(shí),同時(shí),要對(duì)被激活的知識(shí)進(jìn)行篩選、組織、評(píng)價(jià)、再認(rèn)識(shí)和轉(zhuǎn)換,使之協(xié)調(diào)起來,直到條件與結(jié)論之間的線索接通,建立起邏輯演繹關(guān)系(擴(kuò)散激活) 圖31-2 夯實(shí)解題基礎(chǔ)冒著過于簡單化的風(fēng)險(xiǎn),解題可以理解為“把知識(shí)內(nèi)容連接成一個(gè)邏輯鏈條”,因此,解題首先要有知識(shí)基礎(chǔ)和組織知識(shí)內(nèi)容的思維能力,同時(shí)在調(diào)動(dòng)和配置知識(shí)內(nèi)容時(shí)還需要經(jīng)驗(yàn)與良好的心理所以,盡管解題的成功取決于我們尚未徹底弄清的多種因素,但最基本的應(yīng)有:解題的知識(shí)因素,解題的能力因素,解題的經(jīng)驗(yàn)因素和解題
15、的情感因素,這也就是我們常說的解題基本功值得注意的是,解題不僅是知識(shí)的使用而且也是知識(shí)的理解,不僅是能力的運(yùn)用而且也是能力的培養(yǎng),不僅是經(jīng)驗(yàn)的呈現(xiàn)而且也是經(jīng)驗(yàn)的積累,不僅是情感的表現(xiàn)而且也是情感的養(yǎng)成一句話,解題不僅僅是基本功的簡單體現(xiàn),而且更是基本功的繼續(xù)學(xué)習(xí)(庸者重在輸出,智者重在輸入),同樣是“天天畫蛋”,有的人“熟而生厭”、“熟而生笨”,而達(dá)芬奇卻畫出個(gè)國際大師1-2-1解題的知識(shí)因素(認(rèn)知結(jié)構(gòu))人的思維依賴于必要的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),數(shù)學(xué)知識(shí)正是數(shù)學(xué)解題思維活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)與憑借豐富的知識(shí)并加以優(yōu)化的結(jié)構(gòu)能為題意的本質(zhì)理解與思路的迅速尋找創(chuàng)造成功的條件既然,解題就是把知識(shí)內(nèi)容連接成一個(gè)邏輯鏈條,
16、那么,沒有知識(shí)內(nèi)容那來的知識(shí)邏輯鏈!解題研究的一代宗師波利亞說過:“貨源充足和組織良好的知識(shí)倉庫是一個(gè)解題者的重要資本”每一個(gè)希望提高解題效率、獲得解題成功的人,都必須下決心,在“知識(shí)豐富”與“結(jié)構(gòu)良好”兩方面花大力氣,所以我們建議在第一階段復(fù)習(xí)要做到“四過關(guān)”:能準(zhǔn)確理解書中的任一概念;能獨(dú)立證明書中的每一定理;能熟練求解書中的所有例題;能歷數(shù)書中各單元的作業(yè)類型.測(cè)試(形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu),思維路線圖)例4-1 閉上眼睛,你能回憶幾條數(shù)學(xué)定理,說出幾個(gè)數(shù)學(xué)名詞?越多越好!例4-2 當(dāng)我說“函數(shù)”時(shí),你能想起相關(guān)的多少個(gè)概念和定理?越多越好!例4-3 說出一條會(huì)證的定理。例4-4 說出一道會(huì)做
17、的題目。對(duì)于學(xué)好數(shù)學(xué)來說,記住知識(shí)還不是最難的(連記都不想記談不上學(xué)好),還要通過解題去深入理解、疏通聯(lián)系、優(yōu)化結(jié)構(gòu)所以,有人說:數(shù)學(xué)不是教會(huì)的,而是學(xué)會(huì)或做會(huì)的 1-2-2解題的能力因素(思維能力)思維是人腦對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)概括的和間接的反映數(shù)學(xué)解題中既有邏輯思維又有非邏輯思維,其主要成分是3種基本的數(shù)學(xué)能力:運(yùn)算能力邏輯思維能力空間想象能力。核心是能否掌握正確的思維方法,并表現(xiàn)于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的敏稅、洞察力與整體把握其基本要求包括:(1)掌握數(shù)學(xué)中各種常用的思維方法(如觀察、試驗(yàn)、歸納、演繹、類比、猜想、分析、綜合、抽象、概括等)(2)掌握科學(xué)的解題程序(如弄清題意、擬定計(jì)劃、執(zhí)行
18、計(jì)劃、回顧)(3)掌握解題的基本策略,能“因題制宜”地選擇對(duì)口的解題思路,使用有效的解題方法、調(diào)動(dòng)精明的解題技巧(4)具有敏銳的直覺應(yīng)該明白,我們的數(shù)學(xué)解題活動(dòng)是在縱橫交錯(cuò)的數(shù)學(xué)關(guān)系中進(jìn)行的,在這個(gè)過程中,我們從一種可能性過渡到另一種可能性時(shí),并非對(duì)每一個(gè)數(shù)學(xué)細(xì)節(jié)都洞察無遺,并非總能借助于“三段論”的橋梁,而是在短時(shí)間內(nèi)朦朧地插上幻想的翅膀、直接飛翔到最近的可能性上,從而達(dá)到對(duì)某種數(shù)學(xué)對(duì)象的本質(zhì)領(lǐng)悟 例5 方程未知數(shù)范圍擴(kuò)大是方程產(chǎn)生增根的( )(A)充分而不必要條件 (B)必要而不充分條件 (C)既不充分也不必要條件 (D)充分必要條件講解 這道題目不考具體的解方程知識(shí),而是以方程為載體考思
19、維能力,包括構(gòu)造反例的能力據(jù)2008年9月高一學(xué)生64人的測(cè)試,四個(gè)選項(xiàng)都有人選,比例最大的是(B)必要而不充分條件:ABCD未選15人(023)21人(033)19人(029)7人(011)2人(003)事實(shí)上,對(duì)方程 平方,方程未知數(shù)范圍擴(kuò)大但沒有增根方程未知數(shù)范圍擴(kuò)大不是方程產(chǎn)生增根的充分條件兩邊乘以,方程未知數(shù)范圍沒有擴(kuò)大,但方程產(chǎn)生增根方程未知數(shù)范圍擴(kuò)大不是方程產(chǎn)生增根的必要條件所以,正確答案應(yīng)選(C),但正確率只有029而選(B)則是學(xué)生中的傾向性錯(cuò)覺這種錯(cuò)覺有的來自學(xué)生自身,有的來自教師的影響1-2-3 解題的經(jīng)驗(yàn)因素(經(jīng)驗(yàn)題感) 解題具有實(shí)踐性與探索性的特征,基礎(chǔ)知識(shí)要通過解題
20、實(shí)踐來消化,思維素質(zhì)要通過解題實(shí)踐來優(yōu)化,解題方法要通過解題實(shí)踐來強(qiáng)化在解題實(shí)踐中,既會(huì)有成功又會(huì)有失敗,這兩方面的積累,都能形成有長久保留價(jià)值或借鑒作用的經(jīng)驗(yàn)(1)解題經(jīng)驗(yàn)所謂解題經(jīng)驗(yàn),就是某些數(shù)學(xué)知識(shí)、某些解題方法與某些條件的有序組合,成功是一種有效的有序組合,失敗也向我們從反面提供有效的有序組合成功經(jīng)驗(yàn)所獲得的有序組合,就好像是建筑上的預(yù)制構(gòu)件(或稱為思維組塊),遇到合適的場(chǎng)合,可以原封不動(dòng)地把它用上(模式識(shí)別)一個(gè)人解題所做的腦力工作就在于回憶起經(jīng)驗(yàn)中用得上的東西,并且和他的解題思維聯(lián)系起來弗里德曼在怎樣學(xué)會(huì)解數(shù)學(xué)題()中認(rèn)為“如果我們著手解答一道習(xí)題,那么,第一件事就想知道:這是道什
21、么題?它是什么形式,屬于哪種類型?換句話說,就是需要識(shí)別給定習(xí)題的類型”這就需要平時(shí)積累經(jīng)驗(yàn)與類型怎么積累呢?弗里德曼在“致讀者”中分析學(xué)生解了大量的題但還“不開竅”時(shí)指出:“這些學(xué)生沒有在應(yīng)有的程度上分析所解的習(xí)題,不能從中分析出解題的一般方式和方法,解題常常只是為了得個(gè)答案”這就指出了一個(gè)途徑:通過解題過程的分析來積累經(jīng)驗(yàn)與類型波利亞也說:“如果你希望從自己的努力中,取得最大的收獲,就要從已經(jīng)解決了的問題中找出那些對(duì)處理將來的問題可能有用的特征”(數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)序言)解題中,“一個(gè)好念頭的基礎(chǔ)是過去的經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)”(怎樣解題)()題感解題經(jīng)驗(yàn)的積累,有利于解題念頭的誘發(fā),有助于直覺性題感的
22、形成題感指的是人們對(duì)問題的總體性的感受,它是思維定勢(shì)正遷移的一種潛在表現(xiàn),實(shí)質(zhì)是一種數(shù)學(xué)觀念、數(shù)學(xué)意識(shí),常體現(xiàn)為解題中的整體把握和成功思路的預(yù)感、預(yù)測(cè)與預(yù)見如像學(xué)外語的“語感”,學(xué)音樂的“樂感”解題經(jīng)驗(yàn)就好像是建筑上的預(yù)制構(gòu)件(或稱為思維組塊),遇到合適的場(chǎng)合,可以原封不動(dòng)地把它用上(模式識(shí)別)解題所做的腦力工作就在于回憶他的經(jīng)驗(yàn)中用得上的東西,并且和他的解題思維聯(lián)系起來經(jīng)驗(yàn)題感的一個(gè)重要構(gòu)成是美感,熟諳數(shù)學(xué)美,就能以美啟真、以美尋真,能夠從題意中領(lǐng)悟到審美感受,從而隨之產(chǎn)生解題的意向(3)經(jīng)驗(yàn)積累的基本途徑中學(xué)生的解題積累,基本上就是課本上的學(xué)習(xí)積累,因此,對(duì)課本學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸類是積累經(jīng)
23、驗(yàn)的一個(gè)基本途徑;分析解題過程是又一個(gè)積累經(jīng)驗(yàn)的重要途徑小經(jīng)驗(yàn)1:總結(jié)每一章的作業(yè),弄清一共有幾個(gè)主要類型,每一類型各有幾種解決的方法小經(jīng)驗(yàn)2:分析解題過程,揭示問題的深層結(jié)構(gòu).例6 如果,則.分析1 由.記問題轉(zhuǎn)化為.,只需的嚴(yán)格單調(diào). “的嚴(yán)格單調(diào)”問題的深層結(jié)構(gòu).分析2 由,有記,問題轉(zhuǎn)化為.只需的嚴(yán)格單調(diào)證明1 由,有,相減 2. 評(píng)析 實(shí)質(zhì)是證的單調(diào)性,用了兩次,我們用差異分析法,只需消去,代替變形過程.證明2 由,有,相減 2.1-2-4 解題的非智力因素(情感態(tài)度)這里主要是指良好的心理素質(zhì),如動(dòng)機(jī)、興趣、抱負(fù)、態(tài)度、品德、意志等這些非智力因素對(duì)于解題的作用,與它對(duì)于發(fā)明發(fā)現(xiàn)的作
24、用是一樣的華羅庚教授說:“聰明在于學(xué)習(xí)、天才在于積累”1995年5月,在中國數(shù)學(xué)會(huì)60周年年會(huì)上,筆者請(qǐng)國際數(shù)學(xué)大師陳省身教授談學(xué)數(shù)學(xué)的體會(huì),大師胸有成竹地說:首先是用功,不用功什么也談不上我們說,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)只有通過自身的情感體驗(yàn),樹立堅(jiān)定的信心,才能是成功的波利亞也說:“認(rèn)為解題純粹是一種智能活動(dòng)是錯(cuò)誤的;決心與情緒所起的作用很重要”他強(qiáng)調(diào)說:“教學(xué)生解題是意志的教育當(dāng)學(xué)生求解那些對(duì)他來說并不太容易的題目時(shí),他學(xué)會(huì)了敗而不餒,學(xué)會(huì)了贊賞微小的進(jìn)展,學(xué)會(huì)了等待主要的念頭,學(xué)會(huì)了當(dāng)主要念頭出現(xiàn)后全力以赴如果學(xué)生在學(xué)校里沒有機(jī)會(huì)嘗盡為求解而奮斗的喜怒哀樂,那么他的數(shù)學(xué)教育就在最重要的地方失敗了”
25、(怎樣解題)筆者在引述波利亞的這段話時(shí)常常補(bǔ)充說:如果同學(xué)們?cè)谖业恼n程中,不能嘗盡為求解而奮斗的喜怒哀樂,那么,你們最好勸我去干點(diǎn)別的營生,別在這里誤人子弟了良好的心理素質(zhì):動(dòng)機(jī)、興趣、態(tài)度、品德、意志等.例7 已知為互不相等的實(shí)數(shù),且,求講解 這是一個(gè)典型的題目,1951年時(shí)曾做過高考題,由于直接對(duì)三個(gè)比例式用等比定理會(huì)出現(xiàn)分母為0的問題? 所以,有一個(gè)流行的說法,此題不能用等比定理我的老師當(dāng)學(xué)生的時(shí)候人們這樣說,到了我的學(xué)生也當(dāng)老師的時(shí)候,人們還是這樣說設(shè)比例系數(shù)是一個(gè)經(jīng)典的處理,并被認(rèn)為是最關(guān)鍵的步驟:解法1 設(shè), 則有 得 反思分析 分析這個(gè)解題過程我們看到三個(gè)步驟(解題過程的結(jié)構(gòu)分析
26、): 第1步,引進(jìn)參數(shù),把三個(gè)外形不同而比值相等的代數(shù)式用同一個(gè)符號(hào)來表示,可以有效防止“形異”對(duì)“值同”的干擾第2步,把與分離,以便于計(jì)算的值第3步,計(jì)算的值,這是實(shí)質(zhì)性的運(yùn)算,其最基本的想法是轉(zhuǎn)化為有關(guān)式的計(jì)算,關(guān)鍵步驟是第式根據(jù)這個(gè)分析,設(shè)比例系數(shù)的作用有兩個(gè):第一,有效防止“形異”對(duì)“值同”的干擾;第二,把與分離以便于計(jì)算的值但這都只是輔助步驟,前兩步并未開始的求和,抓住實(shí)質(zhì)性的第3步提出問題:(1)(正面思考)有與功能類似的替代式嗎?(2)(反面思考)不用還能計(jì)算嗎?回應(yīng)1 如果對(duì)等值看得很清楚,那就可以把第式直接代入,取代得解法2 回應(yīng)2 如果式中的“形異”對(duì)“值同”的干擾還比較大
27、,想不到作這樣的變形,看不清當(dāng)中的公因式那可以直接用來表示,有解法3 由已知有, ,相加得 這樣,我們就有了不增設(shè)參數(shù)的個(gè)解法,只要作解題反思,人人都能做到但是,反思還沒有結(jié)束反思再深入 至少還可以再指出兩點(diǎn):結(jié)論也是已知信息,障礙也是隱含條件(1)結(jié)論也是已知信息我們還浪費(fèi)了一個(gè)信息,就是當(dāng)我們分析解題過程時(shí),結(jié)論已經(jīng)成為了已知信息: , 即 這就如同摸索在黑房子里拉開了電燈,原來我們只須證式(當(dāng)初并不知道),這用等比定理是可以做到的解法4 對(duì)已知式的前兩項(xiàng)用等比定理,有 , 即 , 得 ,得 原來,在我們的心里有一個(gè)誤區(qū)(涉及解題的情感態(tài)度),對(duì)三項(xiàng)連比式用等比定理時(shí),會(huì)產(chǎn)生分母為零,就嚇
28、得兩項(xiàng)都不敢用等比定理了我們說,用比例的性質(zhì)來處理比例問題,更接近問題的本質(zhì)(也使得設(shè)比值成為多余)(2)障礙也是隱含條件讓我們?cè)賮砜?、中用等比定理時(shí)產(chǎn)生分母為0的問題? 這時(shí)候的“分母為”構(gòu)成了我們解題的一個(gè)障礙,但在上述的所有解法中又都用到了“分母為”,所以,與其說式給我們帶來了麻煩,不如說式顯化了題目的一個(gè)隱含條件式這是一個(gè)積極的收獲,當(dāng)我們對(duì)尚未成功的式“視而不見”、而把目光同時(shí)注視、式時(shí),式讓我們看到了兩條直線重合:, 而式告訴我們直線通過點(diǎn),因而直線也通過點(diǎn),得 (可記為解法5)1-3 防止解題錯(cuò)誤有一種簡單化的認(rèn)識(shí),以為錯(cuò)誤都是知識(shí)不過關(guān)造成的,其實(shí),解題錯(cuò)誤的類型不只一個(gè),在知
29、識(shí)過關(guān)的情況下也會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)既然成功的解題有知識(shí)因素,能力因素,經(jīng)驗(yàn)因素和情感因素,那么不成功或失敗的解題也會(huì)與這些因素相關(guān),我們總結(jié)為:知識(shí)性錯(cuò)誤,邏輯性錯(cuò)誤,策略性錯(cuò)誤,心理性錯(cuò)誤13.1 知識(shí)性錯(cuò)誤知識(shí)性錯(cuò)誤主要指由于數(shù)學(xué)知識(shí)上的缺陷所造成的錯(cuò)誤如誤解題意、概念不清、記錯(cuò)法則、用錯(cuò)定理,不顧范圍使用方法等核心是所涉及的內(nèi)容是否符合數(shù)學(xué)事實(shí)例8 能與數(shù)軸上的點(diǎn)構(gòu)成一 一對(duì)應(yīng)的數(shù)集是( )(單項(xiàng)選擇題)(A)整數(shù)集(B) 有理數(shù)集 (C) 無理數(shù)集 (D) 實(shí)數(shù)集解 因?yàn)閷?shí)數(shù)與數(shù)軸上的點(diǎn)構(gòu)成一 一對(duì)應(yīng),所以選(D) 評(píng)析 這正是命題者的預(yù)設(shè)答案,但是命題者忘了,無理數(shù)集與實(shí)數(shù)集之間存在一 一對(duì)
30、應(yīng)關(guān)系,這是無窮集合的特性:本身可以與其真子集一 一對(duì)應(yīng)(盡管中學(xué)生不太清楚這一點(diǎn)),所以,無理數(shù)集也能與數(shù)軸上的點(diǎn)構(gòu)成一 一對(duì)應(yīng),選擇(C),(D)都成立這樣一來,題目又與單項(xiàng)選擇題“有且只有一項(xiàng)正確”矛盾在這里既有錯(cuò)解又有錯(cuò)題,既有知識(shí)缺陷又有邏輯矛盾,但最根本的還是知識(shí)問題,由知識(shí)性錯(cuò)誤導(dǎo)致命題的邏輯性錯(cuò)誤1.3.2 邏輯性錯(cuò)誤邏輯性錯(cuò)誤主要指由于違反邏輯規(guī)則所產(chǎn)生的推理上或論證上的錯(cuò)誤如虛假論據(jù),不能推出,偷換概念,循環(huán)論證等,常常表現(xiàn)為四種命題的混淆,充要條件的錯(cuò)亂,反證法反設(shè)不真等核心是所進(jìn)行的推理論證是否符合邏輯規(guī)則知識(shí)性錯(cuò)誤與邏輯性錯(cuò)誤既有聯(lián)系又有區(qū)別(1) 知識(shí)性錯(cuò)誤與邏輯性
31、錯(cuò)誤有聯(lián)系由于數(shù)學(xué)知識(shí)與邏輯規(guī)則常常是相依共存的,從廣義上說,我們也不能把邏輯知識(shí)排除在數(shù)學(xué)知識(shí)之外,所以,邏輯性錯(cuò)誤與知識(shí)性錯(cuò)誤常是同時(shí)存在的,從哪個(gè)角度進(jìn)行分析取決于比重的大小與教學(xué)的需要在上面的例子中我們已經(jīng)看到,當(dāng)我們說它有知識(shí)性錯(cuò)誤時(shí)并不排除它也有邏輯性錯(cuò)誤;同樣,當(dāng)我們說它有邏輯性錯(cuò)誤時(shí)也不排除它還有知識(shí)性錯(cuò)誤(2)知識(shí)性錯(cuò)誤與邏輯性錯(cuò)誤又有區(qū)別知識(shí)性錯(cuò)誤主要指涉及的命題是否符合事實(shí)(是否符合定義、法則、定理等),核心是命題的真假性;邏輯性錯(cuò)誤主要指所進(jìn)行的推理論證是否符合邏輯規(guī)則,核心是推理論證的有效性雖然,數(shù)學(xué)命題的事實(shí)真假性與推理論證的邏輯有效性是有聯(lián)系的,但是數(shù)學(xué)畢竟不是邏
32、輯,數(shù)學(xué)畢竟比邏輯大得多,我們依然應(yīng)該在知識(shí)盲點(diǎn)的基本位置和主要趨勢(shì)上區(qū)分知識(shí)性錯(cuò)誤與邏輯性錯(cuò)誤 例9 在四邊形中,大于其余三邊,小于其余三邊, 則的關(guān)系為( )(A) (B) (C) (D)不能確定解法1 如圖4,聯(lián)結(jié),在的同側(cè)作,則,且是四邊形中的最短邊,是四邊形中的最短邊連,在中,由為四邊形的最長邊,有 圖4在中,由為四邊形的最短邊,有 +得 選(A) 評(píng)析 對(duì)照?qǐng)D4,反復(fù)檢查也找不到任何知識(shí)上的問題,但是,這個(gè)解法默認(rèn)了四邊形為凸四邊形,因而、式相加,得出小于若為凹四邊形(如圖5),便會(huì)出現(xiàn)、式相減,得與無法確定大小 解法2 如圖6,取一個(gè)平行四邊形,使為等腰直角三角形,作的外接圓,以
33、為圓心、以為半徑,畫弧交延長線于,連交于,交于 圖5,又在線段內(nèi)取點(diǎn),連,則在四邊形中,大于其余三邊,小于其余三邊,有,選(D) 評(píng)析 解法1“默認(rèn)四邊形為凸四邊形”,得出了一個(gè)假命題,有知識(shí)性錯(cuò)誤,對(duì)四邊形分類不全又有邏輯性錯(cuò)誤,而“默認(rèn)”本身還可能有心理原因,但從錯(cuò)誤的基本位置上看,主要還是對(duì)四邊形分類不全造成的,所找出的反例主要是考慮了四邊形的多種情況 圖613.3 策略性錯(cuò)誤這主要指由于解題方向上的偏差,造成思維受阻或解題長度過大對(duì)于考試而言,即使做對(duì)了,若費(fèi)時(shí)費(fèi)事,也會(huì)造成潛在丟份或隱含失分,存在策略性錯(cuò)誤在解題探求中,思維受阻或思路曲折是不可避免的,因而,探索階段的策略性錯(cuò)誤是很難
34、完全消除的例10 sin15osin75o的值是_(1992年數(shù)學(xué)高考全國卷理科第(20)題)思路1 本來題目很簡單,也有課本的現(xiàn)成背景,用一次誘導(dǎo)公式、一次倍角公式、一次特殊角的函數(shù)值,一共3個(gè)知識(shí)點(diǎn)便可得出答案原式(誘導(dǎo)公式)(倍角公式)(特殊角的函數(shù)值)填但是,有的考生卻用了如下解法:思路2 原式至此,就再也算不下去了,應(yīng)該說,解法的每一步運(yùn)算都沒有知識(shí)性錯(cuò)誤,但從整體上看,有解題方向調(diào)控上的策略性錯(cuò)誤第一,使用的基礎(chǔ)知識(shí)過多、書寫的解題長度過大,會(huì)導(dǎo)致考試的“潛在丟分”或“隱含失分”第二,根式運(yùn)算還要繼續(xù)化簡為最終結(jié)果:證明,這是一種典型的“會(huì)而不對(duì)、對(duì)而不全”13.4 心理性錯(cuò)誤 這
35、主要指解題主體雖然具備了解決問題的必要知識(shí)與技能,但由于某些心理原因而產(chǎn)生的解題錯(cuò)誤如順序心理、滯留心理、潛在假設(shè),以及看錯(cuò)題、抄錯(cuò)題、書寫丟三落四等 例11 設(shè),求+(1985年高考數(shù)學(xué)理科第題)講解 將已知式與求值式逐項(xiàng)對(duì)齊,并進(jìn)行差異分析,可見,已知中的每一項(xiàng)都有字母,結(jié)論中的每一項(xiàng)都沒有字母“沒有字母”是什么意思?可以理解為每一項(xiàng)的字母都等于1: (消除差異),把代人已知式,得說明 在差異分析觀點(diǎn)之下,取值就不是一個(gè)妙手偶得的特殊技巧了,而是一個(gè)策略思想的具體實(shí)施并且,這一經(jīng)驗(yàn)積累,又與“特殊化”的策略思想相通,可以用來處理很多數(shù)學(xué)問題,比如下面幾道類似而又有變通的高考題(化歸為往年的
36、高考題):例11-1 已知,那么(1989年高考數(shù)學(xué)第(16)題)解 設(shè),則 填說明 我們?cè)陂喚碇邪l(fā)現(xiàn),相當(dāng)一部分考生令得答案為,其實(shí)得到的是 ,而所求的值,應(yīng)再減去,從而 究其原因,是考生一見題型很熟悉(如課本相關(guān)習(xí)題中見過),沒有認(rèn)真看清題目的小變化,就匆匆作答,結(jié)果“會(huì)而不對(duì)”例2-19-2 若,則的值為( ) (A)1 (B) (C)0 (D)2(1999年高考數(shù)學(xué)理科第(8)題)解法1 設(shè),則選(A)解法2 =至此,就再也算不下去了,應(yīng)該說,解法的每一步運(yùn)算都沒有知識(shí)性錯(cuò)誤,但從整體上看,有解題方向調(diào)控上的策略性錯(cuò)誤1.3. 5 突破一個(gè)“老大難”高考閱卷啟示我們,許多中上水平考生常
37、在“會(huì)而不對(duì)、對(duì)而不全”上拉開錄取與落榜的距離.這是一個(gè)“老大難”問題.(1)會(huì)而不對(duì).有的考生,拿到題目不是束手無策,而是在正確的思路上,或考慮不周、或推理不嚴(yán)、或書寫不準(zhǔn),最后答案是錯(cuò)的,這叫“會(huì)而不對(duì)”(2)對(duì)而不全另一些考生,思路大體正確,最終結(jié)論也出來了,但丟三落四,或缺欠重大步驟,中間某一邏輯點(diǎn)過不去;或遺漏某一特殊情況、討論不夠完備;或潛在假設(shè)、或以偏概全,這叫“對(duì)而不全”1-4 運(yùn)用答題策略1-4-1分段得分的基本認(rèn)識(shí).(1)分段得分的法定依據(jù)是高考“分段評(píng)分”.(2)分段得分的基本內(nèi)容是防止“分段扣分”,爭取“分段給分”.(3)分段得分的技術(shù)基礎(chǔ)是解題策略.(4)分段得分的總
38、體功能是:進(jìn)可全題解決,退可分段得分.1-4-2 分段得分的主要技術(shù)(1)分解分步 缺步解答.(2)引理思想 跳步解答.(3)以退求進(jìn) 退步解答.(4)正難則反 倒步解答.(5)掃清外圍 輔助解答.2 解答高考數(shù)學(xué)題的主要建議高考題的特殊性:一道數(shù)學(xué)題成為高考題后,將具有不同于平時(shí)作業(yè)題的特性,如能力的代表性,分?jǐn)?shù)的選拔性,時(shí)間的限定性,評(píng)分的階段性.需要我們迅速解決兩個(gè)基本問題:從何處下手? 向何方前進(jìn)?2-1 模式識(shí)別2-1-1模式識(shí)別的認(rèn)識(shí)(1)基本含義.在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中,所積累的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)經(jīng)過加工會(huì)得出一些有長久保存價(jià)值或基本重要性的典型模式與重要類型.當(dāng)我們遇到一個(gè)新問題時(shí),首先辨
39、認(rèn)它屬于我們已經(jīng)掌握的哪個(gè)基本模式,然后檢索出相應(yīng)的解題方法來解決,這是我們?cè)跀?shù)學(xué)解題中的基本思考,也是解高考題的重要策略.(2)怎樣積累模式.總結(jié)課本內(nèi)容,歸納基本模式學(xué)完一章節(jié)(或跨章節(jié))后,總結(jié)一共有幾個(gè)題目類型,每個(gè)題型有哪些解決方法?分析解題過程,提煉深層結(jié)構(gòu)可以重點(diǎn)分析最近三五年的高考綜合題,揭示“形異而質(zhì)同”的深層結(jié)構(gòu) (3)模式識(shí)別在求解高考題中的具體化:化歸為課本已解決過的問題.化歸為往屆高考題.拿到一道高考題,在理解題意后,立即思考問題屬于哪一學(xué)科、哪一章節(jié)?與這一章節(jié)的哪個(gè)類型比較接近?解決這個(gè)類型有哪些方法?哪個(gè)方法可以首先拿來試用?這一想,下手的地方就有了,前進(jìn)的方向
40、也大體確定了.(4)模式識(shí)別的層次.直接用,轉(zhuǎn)化用,分解組合用.(5)模式識(shí)別解高考題的有效性因?yàn)檎n本是學(xué)生知識(shí)資源的基本來源,也是學(xué)生解題體驗(yàn)的主要引導(dǎo)離開了課本,學(xué)生還能從哪里找到解題依據(jù)、解題方法、解題體驗(yàn)?還能從哪里找到解題靈感的撞針?高考解題一定要抓住“課本”這個(gè)根本課本是高考命題的基本依據(jù)有的試題直接取自教材,或?yàn)樵}、或?yàn)轭愵}有的試題是課本概念、例題、習(xí)題的改編有的試題是教材中的幾個(gè)題目、幾種方法的串聯(lián)、并聯(lián)、綜合與開拓少量難題也是按照課本內(nèi)容設(shè)計(jì)的,在綜合性、靈活性上提出較高要求按照高考怎樣出題來處理高考怎樣解題應(yīng)是順理成章的這是一種行之有效解題策略這種做法體現(xiàn)了化歸思想和模式
41、識(shí)別的解題策略,對(duì)50%80%的高考題都是有效的所以,拿到一道高考題,在理解題意后,應(yīng)立即思考問題屬于哪一學(xué)科、哪一章節(jié)?與這一章節(jié)的哪個(gè)類型比較接近?解決這個(gè)類型有哪些方法?哪個(gè)方法可以首先拿來試用?這一想,下手的地方就有了,前進(jìn)的方向也大體確定了就是說,從辨認(rèn)題型模式入手,向著提取相應(yīng)方法、使用相應(yīng)方法解題的方向前進(jìn)2-2 差異分析 (1)基本含義.如果我們把題目的條件與結(jié)論之間的差異稱為目標(biāo)差,那么解題的實(shí)質(zhì)就在于設(shè)計(jì)一個(gè)使目標(biāo)不斷減少的過程.通過尋找目標(biāo)差,不斷減少目標(biāo)差而完成解題的思考方法,叫做差異分析法.(2)差異分析法的使用.通過題目中出現(xiàn)的元素,元素間所進(jìn)行的運(yùn)算,以及元素之間
42、所存在的關(guān)系去找出差異.對(duì)于所找出的目標(biāo)差,要運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法立即作出減少目標(biāo)差的反應(yīng). 減少目標(biāo)差的調(diào)節(jié)要一次又一次地發(fā)揮作用,使得目標(biāo)差逐漸減少、步步積累,最終完成解題.運(yùn)用差異分析法可以簡捷回答解題中的兩個(gè)基本問題,從何處下手?向何方前進(jìn)?就從找目標(biāo)差開始,就向著目標(biāo)差減少的方向前進(jìn).2-3 層次解決人們?cè)趧?chuàng)造性解決問題的過程中,思維是按層次展開的,先粗后細(xì),先寬或窄,先對(duì)問題作一個(gè)粗略的思考,然后逐步深入到實(shí)質(zhì)與細(xì)節(jié),或者說,先作大范圍的搜索,然后再逐步收縮包圍圈.通常分成三個(gè)層次,層層深入地解決.(1)一般性解決:即在策略水平上的解決,以明確解題的總體方向.這是對(duì)思考作定向調(diào)控
43、.在這一層面上,根據(jù)中學(xué)階段的實(shí)際,自覺應(yīng)用函數(shù)觀點(diǎn)和方程觀點(diǎn)是十分有益的(2)功能性解決:即在數(shù)學(xué)方法水平上的解決,以確定具有解決功能的解題手段,這是對(duì)問題解決作方法選擇.(3)特殊性解決.即在數(shù)學(xué)技能水平上的解決,以進(jìn)一步縮小功能性解決的途徑,明確運(yùn)算程序或推理步驟.這是對(duì)技巧作實(shí)際完成.2-4 數(shù)形結(jié)合 (1)基本含義在解題中,既用數(shù)的抽象性質(zhì)來說明幾何形象的事實(shí),又用圖形的直觀性質(zhì)來說明代數(shù)抽象的事實(shí),在數(shù)與形的雙向結(jié)合上尋找解題思路.(2)數(shù)形結(jié)合的途徑通過坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化構(gòu)造(3)數(shù)形結(jié)合的原則等價(jià)性原則雙向性原則簡單性原則2-5 案例分析 (1)案例1感悟高考解題的基本思路例1-1 設(shè)
44、,求+1985年高考數(shù)學(xué)理科第二題講解 將已知式與求值式逐項(xiàng)對(duì)齊,并進(jìn)行差異分析,可見,消除差異應(yīng)同時(shí)取所以取代人已知式,得評(píng)析 在差異分析觀點(diǎn)之下,取值就不是一個(gè)妙手偶得的特殊技巧了,而是一個(gè)策略思想的具體實(shí)施并且,這一經(jīng)驗(yàn)積累,又與“特殊化”相通,可以用來處理很多數(shù)學(xué)問題,比如下面幾道類似的高考題:例1-2 已知那么1989年高考數(shù)學(xué)第(16)題(4分)例1-3 若,則的值為( ) (A)1 (B) (C)0 (D)21999年高考數(shù)學(xué)理科第(8)題例1-4 若,則2004年天津理科第(15)題(4分) 例1-5 已知,則的值等于2007年安徽文科第(12)題例1-6 若則 (用數(shù)字作答)
45、 (2008年福建理科第(13)題)感悟:模式識(shí)別(化歸為課本已解決過的問題、化歸為往屆高考題 ),差異分析(2)案例2平時(shí)解題要題題都有收獲例2 安排3名支教老師去6所學(xué)校任教,每校至多2人,則不同的分配方案共有 種(用數(shù)字作答)2007年高考數(shù)學(xué)陜西理科卷第(16)題講解 據(jù)了解,學(xué)生普遍使用分兩類計(jì)數(shù)的方法(見解法1)我們的體會(huì)是知識(shí)經(jīng)驗(yàn)?zāi)軐?dǎo)致更多、更接近問題深層結(jié)構(gòu)的解法解法1 (加法)依題意,分配方案有兩種情況:(1)3名教師分到3所學(xué)校,每校1人這相當(dāng)于從6所學(xué)校取3所作為接收單位,得(120)種分法(2)3名教師分到2所學(xué)校,有一校2人 從3名教師中取2人有種取法,再從6所學(xué)校取
46、2所作為接收單位,得(90)種分法由加法原理得不同的分配方案共有種評(píng)析 思路打開之后,“結(jié)論也是已知信息”,多了這一個(gè)信息,情況就大不相同了(下面是由“初步解法”導(dǎo)出的解題反思)由 的改寫 ,或 可知,只要能給這兩個(gè)數(shù)據(jù)以組合解釋,便可以得出新的解法立即刺激我們的數(shù)學(xué)知識(shí)與解題經(jīng)驗(yàn):就是3個(gè)教師每人都有到“6所學(xué)?!钡?種去法的方法數(shù),減6就是減掉“3個(gè)教師都到1所學(xué)校”的6種去法(見解法2) 那么中的7是從哪里來的呢?這只需將“分有2人”的那一學(xué)??闯?所學(xué)校即可比如,把校分為校,把3名教師分到7所學(xué)校,每校1人,當(dāng)中最多分1人時(shí)就是解法1的第(1)種情況,當(dāng)各分1人時(shí)就是解法1的第(2)種
47、情況 解法2 (減法)3個(gè)教師每人都有到“6所學(xué)校”的6種去法,得種去法,但3個(gè)教師都到1所學(xué)校與“每校至多2人”矛盾,故得不同的分配方案共有種解法3 (對(duì)應(yīng)解法)把“至多分有2人”的那一學(xué)校看成2所學(xué)校,每校分1人,則問題轉(zhuǎn)化為“從7所學(xué)校中取3所,接收3名教師”的方案數(shù),這是標(biāo)準(zhǔn)排列問題,得種說明 在這個(gè)例子里,排列組合的知識(shí)不是一個(gè)個(gè)彼此孤立的單點(diǎn),相互勾連的知識(shí)鏈能幫助我們由運(yùn)算式找出它的組合解釋解法4 先將2名教師分到6所學(xué)校的2所,有種,再把余下的1名教師分到6所學(xué)校中的任意一所,共有種方法,所以,共有不同的分配方案是=180種少了,問題在哪里?解法5 從3名教師中取2人有種取法,
48、把這2名教師分到6所學(xué)校的2所,有種,再把余下的1名教師分到6所學(xué)校中的任意一所,共有種方法,所以,共有不同的分配方案是=540種這又多了,問題在哪里?3 陜西高考題中的高等背景(1)柯西不等式背景06-8 已知不等式對(duì)任意正實(shí)數(shù)恒成立,則在正實(shí)數(shù)的最小值為(A)2 (B)4 (C)6 (D)807-21 (本小題滿分14分)已知橢圓C:()的離心率為短軸一個(gè)端點(diǎn)到右焦點(diǎn)的距離為()求橢圓C的方程;()設(shè)直線與橢圓C交于A、B兩點(diǎn),坐標(biāo)原點(diǎn)O到直線l的距離為,求AOB面積的最大值08-22 (本小題滿分14分)已知數(shù)列的首項(xiàng),(1)求的通項(xiàng)公式;(2)證明:對(duì)任意的,;(3)證明:(柯西不等式
49、)第(3)問相當(dāng)于題目1 已知數(shù)列,證明: 記,由柯西不等式有 ,得 所以,第(3)問可以認(rèn)為是一道柯西不等式的現(xiàn)成題目:題目2 若,則(2)伯恩斯坦多項(xiàng)式背景06-21 如圖1,三定點(diǎn);三動(dòng)點(diǎn)滿足(1)求動(dòng)直線斜率的變化范圍;(2)求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程.在函數(shù)逼近論中有一個(gè)很基本的問題,就是能不能用結(jié)構(gòu)最簡單的函數(shù)多項(xiàng)式,去逼近任意的連續(xù)函數(shù),答案是肯定的,前蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家伯恩斯坦證明了一個(gè)很漂亮的定理:若在閉區(qū)間上連續(xù),則對(duì)于一致有其中多項(xiàng)式稱為函數(shù)的伯恩斯坦多項(xiàng)式當(dāng)時(shí),上述伯恩斯坦多項(xiàng)式為 這構(gòu)成了高考題的知識(shí)背景下面用貝齊爾曲線作出更具體的說明在汽車制造業(yè)中,法國雷諾汽車公司的工程師貝齊爾提出了一套利用伯恩斯坦多項(xiàng)式的電子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)汽車車身的數(shù)學(xué)方法設(shè)為個(gè)給
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