曾志
摘要:自主招生又稱(chēng)自主選拔,是高校選拔錄取工作改革的重要環(huán)節(jié)。本文首先分析自主招生數(shù)學(xué)試題中一題多解的要求;然后以2009年清華大學(xué)自主招生數(shù)學(xué)試題題2為例,評(píng)析它的不同解法;最后給出考生做好一題多解題的幾點(diǎn)建議,希望能夠給備考學(xué)生和指導(dǎo)教師提供借鑒。
關(guān)鍵詞:自主招生,數(shù)學(xué),一題多解。
繼2010年以來(lái),鑒于社會(huì)發(fā)展對(duì)各類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的新需求,全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)在高考錄取方面進(jìn)行了相繼的改革,先后組織“北約”“華約”“卓越”等聯(lián)盟進(jìn)行統(tǒng)一測(cè)試。2015年以后,為體現(xiàn)個(gè)性化錄取,聯(lián)盟取消,并且每年自主招生選拔的名額比例逐漸增加,引起了備考學(xué)生、家長(zhǎng)和教育工作者的廣泛關(guān)注。
自主招生數(shù)學(xué)試題一般有30個(gè)題左右,考試時(shí)間為三個(gè)小時(shí)。考試內(nèi)容涉及高中數(shù)學(xué)必修和選修內(nèi)容。題型以填空題和解答題為主,重點(diǎn)考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)技能、發(fā)散思維和綜合解決問(wèn)題能力??荚嚪种抵饕性诮獯痤}上,考生要想取得理想的成績(jī),必須做好解答題,而很多解答題體現(xiàn)了一題多解的方法,其目的在于考察學(xué)生的知識(shí)的寬度與發(fā)散思維能力。
1.一題多解的要求
一題多解就是對(duì)于同一道題目,可以從多種角度思考,采用多種解題思路,運(yùn)用不同的方法和技巧來(lái)解答。自主招生數(shù)學(xué)試題一般難度較大,一題多解的要求是學(xué)生要具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和深度思維能力,學(xué)生才能在解決問(wèn)題時(shí)對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行整合,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行多角度的觀察和分析,找到每種角度的切入點(diǎn)和突破點(diǎn)。學(xué)生往往認(rèn)為,做完一道數(shù)學(xué)題只要得到一個(gè)正確的答案就行了,為什么還要應(yīng)用多種方法來(lái)完成一道數(shù)學(xué)習(xí)題呢?我認(rèn)為,學(xué)生能不能應(yīng)用多種方法解答出一道數(shù)學(xué)習(xí)題與學(xué)生的思維寬度和思維深度有關(guān)。因此這就要求教師在平時(shí)教學(xué)過(guò)程中要注重典型一題多解例題的示范,從高起點(diǎn)、科學(xué)和規(guī)范地引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度去分析和思考同一個(gè)問(wèn)題,進(jìn)而拓展學(xué)生的知識(shí)廣度與思維深度。課后通過(guò)一題多解的練習(xí),拓寬解題者的解題思路,促進(jìn)學(xué)生發(fā)散性思維水平提高。
2.例談一題多解的具體應(yīng)用
筆者以2009年清華大學(xué)自主招生數(shù)學(xué)試題題2為例,該題考察的是一個(gè)不等式題,也是高考甚至其它高校自主招生考試??嫉闹R(shí)點(diǎn),具體題目如下:
1、設(shè)為實(shí)數(shù)且,求證:對(duì)任意的正整數(shù),有。
這道題的難度屬于中等,李多敏[1]老師給出了該題6種解答,這里筆者不打算再給出詳細(xì)解答過(guò)程。僅從李多敏老師的每種解題方法給出個(gè)人一點(diǎn)簡(jiǎn)單評(píng)析。
評(píng)析解法一、運(yùn)用函數(shù)的知識(shí)解決問(wèn)題。首先是把要證明的不等式進(jìn)行簡(jiǎn)單變形,然后構(gòu)造一類(lèi)特殊的函數(shù)即凸函數(shù),最后從凸函數(shù)性質(zhì)的角度去分析并解決問(wèn)題。函數(shù)知識(shí)是高中數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),也是高考??忌踔帘乜嫉膬?nèi)容。
評(píng)析解法二、運(yùn)用數(shù)列的知識(shí)解決問(wèn)題。從條件出發(fā),把條件進(jìn)行變形,使得滿(mǎn)足等差數(shù)列的定義,進(jìn)而從等差數(shù)列的角度出發(fā),直接代入不等式的左邊,利用二項(xiàng)目定理就得到結(jié)論。
評(píng)析解法三、運(yùn)用三角函數(shù)的知識(shí)解決問(wèn)題。從條件出發(fā),聯(lián)想三角函數(shù)的平方關(guān)系,把條件進(jìn)行三角代換,結(jié)合二項(xiàng)目定理和三角函數(shù)的有界性來(lái)解決問(wèn)題。
評(píng)析解法四、運(yùn)用排列組合的知識(shí)解決問(wèn)題。 巧妙地利用排序不等式構(gòu)造了二項(xiàng)式定理展開(kāi)的通項(xiàng),從而得出結(jié)論。
評(píng)析解法五、運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法解決問(wèn)題。在證明過(guò)程中,結(jié)合課本中的基本不等式的性質(zhì)使得該問(wèn)題解決。 巧妙地利用排序不等式構(gòu)造了二項(xiàng)式定理展開(kāi)的通項(xiàng),從而得出結(jié)論。
評(píng)析解法六、運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納解決問(wèn)題。在證明過(guò)程中,推廣教材上一個(gè)基本不等式得到柯西不等式來(lái)解決問(wèn)題。
上述該題代表典型的一題多解題,考生要想在一題多解題中做到迎刃而解,筆者提出如下幾點(diǎn)建議。
1、回歸教材。自主招生試題源于課本,又高于課本,教學(xué)要回歸教材的主體地位,充分認(rèn)識(shí)到教材的重要作用。通過(guò)上述解題方法的分析,作為學(xué)生,要充分掌握教材中的基本概念、定理和性質(zhì)以及它們的應(yīng)用,平時(shí)要善于總結(jié)、歸納,對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行不斷復(fù)習(xí)并鞏固。
2、注重知識(shí)之間的聯(lián)系。教材每一章或每一節(jié)是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)休,如何建立個(gè)體之間的聯(lián)系是解決一題多解題型的關(guān)鍵,上述該題正是反映知識(shí)間的聯(lián)系,巧妙地把不等式與函數(shù)、數(shù)列、三角函數(shù)和歸納法建立起來(lái),這就要求教師在教學(xué)過(guò)程中善于引導(dǎo)學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)中,要深入掌握概念、公式、定理和性質(zhì)等,注重知識(shí)點(diǎn)之間銜接,學(xué)會(huì)尋找各數(shù)學(xué)知識(shí)之間的相似之處,進(jìn)而尋找解題方法。
3、適當(dāng)拓展知識(shí)。課堂教學(xué)除了以教材為主外,還有必要拓展教材以的知識(shí),加深知識(shí)的濃度與廣度。解法一中的凸函數(shù)和解法六中的柯西不等式是教材以課本外的知識(shí),屬于延深內(nèi)容,一般而言,全國(guó)重點(diǎn)學(xué)校的自主招生考試的試題要難于高考的試題,但又低于數(shù)學(xué)競(jìng)賽的題目,所以要求教師在平時(shí)教學(xué)過(guò)程中有必要拓展知識(shí),考生在復(fù)習(xí)時(shí)要注重知識(shí)點(diǎn)的延伸,做到舉一反。
4、培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。學(xué)生的思維能力是近些年來(lái)自主招生考試試題重點(diǎn)考查內(nèi)容之一。上述是一個(gè)不等式題,考察的問(wèn)題需要轉(zhuǎn)化為函數(shù)問(wèn)題加以解決或者轉(zhuǎn)化為數(shù)列問(wèn)題加以解決,同時(shí)考察了數(shù)學(xué)的思想方法,需要轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)歸納法加以解決。近年來(lái),自主招生題型主要以選擇題、填空題和解答題,例如清華大學(xué)的試題全部為不定項(xiàng)選擇題,選對(duì)則正確,選錯(cuò)一個(gè)選項(xiàng)就按零分處理,其目的在于這樣題型考察學(xué)生思考問(wèn)題的全面性。部分高校在填空題和解答題題中設(shè)置了學(xué)習(xí)型問(wèn)題,其目的考察學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力等。
參考文獻(xiàn)
[1]李多敏。一道自主招生數(shù)學(xué)試題的多種解法[J]。中學(xué)數(shù)學(xué)月刊,2014 (3):60。
[2]李保榮。自主招生試題中常用的解題策略[J]。高中數(shù)理化,2018(14):15-16。
[3]王張建。高校自主招生數(shù)學(xué)試題特點(diǎn)及對(duì)策[J]。中學(xué)生數(shù)理化(學(xué)研版),2015 (1):55。
[4]時(shí)寶軍,李淑蓮,于瑞廣。2009年清華大學(xué)自主招生數(shù)學(xué)試題解答與評(píng)析[J]。數(shù)學(xué)通訊,2010(3):54-58。