反思出巧解

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  摘 要:学生对上课的内容表现出不理解,教师就要及时做好反思,反思是一个教师快速成长的一种很好的途径。 本文结合一道高三模拟题的讲评及教后反思,说明了对数学归纳法的本质的认识。 进一步得到:通性通法就是扎根于学生的知识的最近发展区,从核心概念出发,易于理解的常规方法;通过反思,教师、学生的理解力能从一个水平升华到更高的水平。
  关键词:反思;数学归纳法;通性通法;理解力
  问题:已知n个正数a1,a2,a3,…,an(n∈N*)满足a1a2a3…an=1,用数学归纳法证明:a1+a2+a3+…+an≥n。
  这是2012年南通市通州区高三期中调研测试一道试题,参考答案如下:
  ①当n=1,a1=1,a1≥1显然成立;
  ②假设n=k时命题成立,即若a1a2a3·…ak=1,则a1+a2+a3…+ak≥k,那么当n=k+1时,不妨设a1≤a2≤a3≤…≤ak≤ak+1,则a1-1≤0,ak+1-1≥0,
  (a1-1)(ak+1-1)≤0,即a1+ak+1≥a1ak+1+1,a1+a2+a3+…+ak+ak+1≥
  (a1ak+1)+a2+a3+…+ak+1≥k+1。 所以原命题成立。
  笔者觉得怎么想到先将k+1个数重新按照从小到大的顺序排列,a1≤1,ak+1≥1,将a1与ak+1合并为一项,再利用归纳假设。 思路突然,技巧性太强,学生一头雾水。 数学教育学家弗赖登塔尔说过:“反思是数学思维活动的核心和动力,没有反思,学生的理解就不可能从一个水平升华到更高的水平。” 数学试题的讲评应引导学生关注通性通法,何谓通性通法?笔者认为通性通法就是扎根于学生的知识的最近发展区,易于理解的常规方法;是对数学知识最高层次的概括与提炼。 笔者反思:数学归纳法的本质是什么?即如何由n=k命题成立,推证n=k+1时命题成立。 也就是由假设n=k命题成立,a1a2a3…ak=1,则a1+a2+a3…+ak≥k,推证n=k+1时,a1a2a3…akak+1=1,对照条件应该如何创造条件利用归纳假设?便于理解的思路是将“a1a2a3…akak+1=1”改造成k个数的积!一种方法是将ak+1均分成k份,每份是[ak+1][]然后与ai(i=1,2,3,…)相乘与组合成k个数的积;另一种方法是将ai(i=1,2,3,…)与ak+1组合成一个数;思路①(a1[ak+1][])(a2[ak+1][])(a3[ak+1][])…(ak[ak+1][])=1,思路②a1a2a3…ai-1ai+1…(akak+1)=1,如何实施?思路①由归纳假设,(a1[ak+1][])+(a1[ak+1][])+(a3[ak+1][])+…+(ak[ak+1][])现在回头再看参考答案思路的形成:将a1与ak+1结合构成k项的积(a1ak+1)·a2a3…ak,由归纳假设(a1ak+1)+a2+a3+…+ak≥k,再寻找一个加强不等式a1+ak+1≥a1ak+1+1。 这样经过反思得到了学生觉得很自然的解法。
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