课程概述

《解题研究》课程,站在数学方法论的视角释义数学解题研究需要清楚回答的内涵、外延以及研究方法等基本的问题。具体地说,主要包括以下三个方面内容:


○ 思路透析:从数学方法论的视角认识解题。本课程所指向的解题研究就是通过典型数学问题的分析讲解,引领解题者学会像数学家那样“数学地思维”,探案解题思路,发展解题思维,提高解题能力。

◎ 揭示规律:确立数学解题研究的目标指向。本课程的重心不在于解题理论的构建,而是力求从数学方法论的视角把握数学解题规律,多维度引领解题方向,促进解题者的思维发展及分析、解决问题能力的提高。

● 择法引领:科学地设计数学解题研究思路。本课程以数学方法论作为立意基础,注重数学方法对数学解题的理论指导;以具体问题的解决为抓手,突出解题过程的引领。

基于数学方法论的视角,拟定数学解题的基本策略路线图如下图所示:



面对一个问题,首先是观察,然后考虑化归,把待求解问题转化为已解决的或较容易解决的问题;感觉不明的问题可以考虑运用类比法探寻熟悉的解题模式或方法以化解问题难度;解题中的直觉因素是必须关注的,它可能会在难题求解过程中发挥重要作用;构造是实现数学问题解决的一个捷径,虽然不是每一个问题解决都需要构造;建模是对构造法解题的升级,建模法解题涵盖的内容更为丰富,解决问题的面更为宽广;审美法对于解题来说,是蹊径另辟,是寻找解题方法的一个重要补充;对于费时费力的疑难问题,要想办法进行多途径变通;最后是解题反思,提出分析错误、总结方法、拓展延伸等,对于解题来说并非无足轻重,它能帮助我们有效地掌握数学本质,发展思维,提高能力。

上述解题策略与方法彼此间不是孤立的。观察伴随在解题的始终,化归也一直主导着解题全过程。类比为着促成化归,常常源于观察而发生,源于直觉而显现。构造是一种高级思维模式,需要综合运用类比或化归。建模类似于构造,同样依赖于对问题的观察与审美,依赖于化归思想,依赖于类比、直觉等方法。审美的产生,看似直觉,实质上与细致入微的观察有着紧密的关联,审美意识经常促成类比、构造、建模等解题方法的形成,也为解题化归的实现奠定基础。变通的前提是对问题有比较深刻的观察与理解,它是融直觉、审美、类比等思想方法于一体的结果,反过来又指向于合适的类比、创造性的构造与建模以及巧妙的化归。而问题的解决不是最终的,对解题策略以及解题过程的深入反思,能够指导我们进一步学会观察,更深刻地理解和掌握化归、类比、构造、变通等解题策略与方法,更有效地发展数学思维,提高解题能力。

证书要求

            

    本课程考核方式:平时作业、论文写作及期末考试相结合。其中,平时作业占50%,论文写作占20%,期末考试占30%。按百分制计分,60分以下为不及格,60分至69分为合格,70分至79分为中等,80分至89分为良好,90分至100分为优秀。

    

        

预备知识

       1.必备知识:能较好地理解高中数学的学习内容,包括必修和选修内容;

       2.非必备知识:对基本的数学思想和数学方法有较充分地认识和了解,最好能在课前完成《数学方法论简明教程》(第3版)(章士藻、段志贵编著,南京大学出版社,2013年出版)的学习。

授课大纲

引言:数学解题研究概述

引言:数学解题研究概述

第一次测试

第一章 观察:解题的起点

1.1 画不出来的直线在哪里看到?

1.2 数与式的观察

1.3 图形的观察

1.4 条件与结论的观察

1.5 问题结构的观察

第二次测试

第二次作业

第二章 化归:解题的方向

2.1 化归法解题模式

2.2 特殊化

2.3 一般化

2.4 分解与组合

2.5 映射与反演

第三次测试

第三章 类比:解题的抓手

3.1 类比的思维方式

3.2 题型结构的类比

3.3 方法技巧的类比

3.4 空间与平面的类比

3.5 抽象与具体的类比

3.6 跨学科的类比

第四次测试

第四章 直觉:解题的精灵

4.1索尼亚怎么就突然会了?

4.2 解题直觉的呈现

4.3 解题直觉的捕获

4.4 解题直觉的运用

第五次测试

第五章 构造:解题的突破

5.1 构造法的本质特征

5.2 挖掘问题背景进行构造

5.3 借用数形结合进行构造

5.4 透析结构相似进行构造

5.5 运用等效转换进行构造

第六次测试

期中测试

第六章 建模:解题的支架

6.1 数学建模的基本内涵

6.2 从实际问题抽象出数学模型

6.3 数学解题常见常用模型的建构

第七次测试

第七章 审美:解题的意愿

7.5 基于奇异美突破解题常规

7.6 基于数学文化激发解题活力

7.1 审美解题的意蕴

7.2 基于对称美启迪解题思路

7.3 基于简洁美寻求解题捷径

7.4 基于和谐美获取解题灵感

第八次测试

第八章 变通:解题的调适

8.1 变通的思维

8.2 追本溯源

8.3 变换主元

8.4 有效增设

8.5 正难则反

第九次测试

第九章 反思:解题的延伸

9.1 解题反思的意义

9.2 寻求问题的多种解法

9.3 解题错误的类型与归因

9.4 “形”与“质”的比较与分析

9.5 问题的拓展与延伸

第十次测试

结语:数学解题研究展望

结语:数学解题研究展望

结语测试题

参考资料

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[2] []波利亚.怎样解题.阎育苏,译.北京:科学出版社,1982

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[4] []Paul Zeitz.怎样解题——数学竞赛攻关宝典.李胜宏,译.北京:人民邮电出版社,2010

[5] []威克尔格伦.怎样解题.汪贵枫,袁崇义,译.北京:原子能出版社,1981

[6] []拉松.通过问题学解题.陶懋颀等,译.合肥:安徽教育出版社,1986

[7] 徐利治.数学方法论选讲.武汉:华中工学院出版社,1988

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[9] 汤炳兴,叶红.中学数学解题学习.北京:化学工业出版社,2010

[10] 和洪云,和林功.数学解题方法研究.北京:经济科学出版社,2016

[11] 余红兵,严镇军.构造法解题.合肥:中国科学技术大学出版社,2009

[12] 王思俭.高中数学思维与方法——高考数学解题智慧.南京:南京师范大学出版社,2015

[13] 马波.中学数学解题研究.北京:北京师范大学出版社,2013

[14] 顾越岭. 数学解题通论. 南宁:广西教育出版社,2000.

[15] 沈文选,杨清桃. 数学解题引论. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2017.

[16] 朱华伟,钱民望.数学解题策略.北京:科学出版社,2016


常见问题

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