(四川省瀘州市瀘州老窖天府中學 四川瀘州 646000)
《普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱》從“知識要求”、“ 能力要求”、“個性品質(zhì)要求”、“考查要求”四個方面對考生和高考試卷提出了要求。 其中,“知識要求”的理解層面提到“對所列知識內(nèi)容有較深刻的理性認識,知道知識間的邏輯關(guān)系”;掌握層面提到“能夠?qū)λ械闹R內(nèi)容進行推導證明”。“考查要求”中提到“對數(shù)學基礎(chǔ)知識的考查,既要全面又要突出重點。注重學科的內(nèi)在聯(lián)系和知識的綜合性,不刻意追求知識的覆蓋面?!笨梢?,高考試題對學生的要求不僅僅是會用知識,還需全面把握知識。而對知識的把握,重要的一個環(huán)節(jié)就是了解知識的生成過程。
縱觀這幾年的高考全國卷,2017年全國卷III的數(shù)列解答題的第一問,對知識生成過程的考查,是個經(jīng)典的例子。此題出現(xiàn)在解答題的第一題第一問,著實讓很多考生猝不及防。說此題前,我們先來說說整個高中要求學生掌握的數(shù)列公式的邏輯線。
數(shù)列知識從一列數(shù)起源,找到規(guī)律,利用不完全歸納法得出等差數(shù)列、等比數(shù)列通項公式。其中,等差數(shù)列是后一項在前一項的基礎(chǔ)上不斷地加同一個數(shù)(即公差,通常用字母d表示),因此等差數(shù)列通項公式是等比數(shù)列通項公式(q 是指公比)的推導原理類似。除了研究通項公式,我們還研究前n 項和公式。前n 項和,通常記作Sn,顧名思義,數(shù)列的前n 項和是指由此意義,我們還可以知道兩式做差,我們可以有如下演算過程:
公式③便是已知數(shù)列的前n項和,求通項公式時的一個重要公式。
除此以外,利用倒序相加法我們推導出了等差數(shù)列的前n項和公式:
將an=a1+(n?1)d 代入化簡可得:對此公式進一步整理還可以變形為:
發(fā)現(xiàn)d≠0的等差數(shù)列前n 項和公式是一個關(guān)于n的常數(shù)項為0的二次函數(shù)。另外,利用錯位相減法,也可以推導出等比數(shù)列的前n 項和公式:
對此公式進一步整理還可以變形為:
發(fā)現(xiàn)q≠1的等比數(shù)列前n 項和公式是一個關(guān)于n的指數(shù)型函數(shù)。
理清邏輯線,學生反復(fù)推導,掌握并記憶這些公式應(yīng)該是非常容易的了。下面我們來看看前面提到的2017年全國卷III的17題第一問:
這個題的第一問,讓很多學生難以入手,即使對高中所有的數(shù)列公式都爛熟于心,也不知道究竟代哪個公式。實際上,題干中的的前n項和。這是一個已知前n 項和,求通項公式的題目,也就是前面提到的公式③?,F(xiàn)在我們來嘗試解答一下第一問:
這樣分析下來,這道高考試題對知識生成過程的呈現(xiàn)真得堪稱經(jīng)典。遺憾的是,此題學生的得分率低,結(jié)合筆者一線任教的經(jīng)歷來看,我們能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在學生普遍現(xiàn)狀是:公式倒背如流,直接代公式的題目也是在反復(fù)刷題后得心應(yīng)手,對知識生成的來龍去脈,對公式的推導過程,卻是一知半解,甚至全然無知的。
結(jié)合前面說到的《考試大綱》的要求和高考試題的走向,再看看學生現(xiàn)狀,下面提一些應(yīng)對措施,供大家參考,不足之處,請多指教。
1.教師提高自身數(shù)學修養(yǎng),對高中數(shù)學幾大知識板塊應(yīng)有更深更廣的了解。
2.提高重視程度,放慢教學速度,切實抓好概念課的啟發(fā)式教學。給學生更多時間和空間,讓他們能夠獨立或者互助地完成公式定理的推導。
3.重視教材正文。教材正文都有完整的推導過程,學生和老師都應(yīng)更加重視,學生更是應(yīng)該反復(fù)研讀,不斷提高自身數(shù)學素養(yǎng)。教材外的,教師還應(yīng)適當給學生補充,或者引導學生去補充完善。