孫桂華
摘要: 高中數(shù)學課程教學應注意提高學生的數(shù)學思維能力,這是數(shù)學教育的基本目標之一,也是《普通高中數(shù)學課程標準》的要求。在高中的數(shù)學教學中,應通過課后習題探究,啟發(fā)學生思維,培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力。
關鍵詞: 高中數(shù)學教學習題數(shù)學思維能力
新教材的高中數(shù)學課后習題是經(jīng)過專家學者潛心研究,精心設計的,具有典型的范例作用,滲透了新課標的思想,起著培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力的作用,極具探究價值。我通過人教必修五第二章數(shù)列課后習題的教學談談認識。
一、培養(yǎng)學生的歸納猜想能力
偉大的物理學家、數(shù)學家牛頓說:“沒有大膽的猜想,就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)。”猜想是一種創(chuàng)造性的思維活動,它可“導出”新穎獨特的思維成果。在已知領域中有所創(chuàng)新,在未知的領域中有所發(fā)現(xiàn)或突破。在必修五第二章數(shù)列的課后習題教學中,應把“歸納”與“猜想”兩種思想方法相結合,從而提高學生“歸納猜想”的能力。
例1(必修五31頁習題)根據(jù)下面數(shù)列的前幾項的值,寫出數(shù)列的一個通項公式。
例2(必修五教材第33頁習題A組5題)根據(jù)下面的圖形及相應的點數(shù),在空格和括號中分別填上適當?shù)膱D形和點數(shù),并寫出點數(shù)構成的數(shù)列的一個通項公式。
例3(必修五34頁B 組)下圖中的三個正方形塊中,著色正方形的個數(shù)依次構成一個數(shù)列的前3項,請寫出這個數(shù)列的前5項和數(shù)列的一個通項公式。(圖形略)
后兩道題不僅培養(yǎng)了學生的歸納猜想能力,還通過圖形與數(shù)列的結合探究,實現(xiàn)了數(shù)學的美育功能。
二、培養(yǎng)學生的類比推理能力
波利亞曾說:“如果沒有相似推理,那么無論是在初等數(shù)學還是在高等數(shù)學,甚至在其他任何領域中,本來可以發(fā)現(xiàn)的東西,也可能無從發(fā)現(xiàn)?!币虼耍鳛榛A教育之一的中學數(shù)學,在教學中必須重視培養(yǎng)學生的類比推理的能力。人教版必修五第二章,在等差數(shù)列、等比數(shù)列的教學設計上,明顯體現(xiàn)出類比的思想,課后的習題設計也體現(xiàn)出這一思想。所以在習題課中,教師要領會新課程思想,培養(yǎng)學生的類比推理能力。
例如必修五第39頁練習第4題,第5題。學生探究,老師引導得出相應的結論。所以在人教A必修五第53頁等比數(shù)列習題中就可以讓學生進行類比推理方法學習。等差數(shù)列與等比數(shù)列的類比學習,不僅可以促進學生對知識的掌握,還可以培養(yǎng)學生的類比推理能力。
三、培養(yǎng)學生應用數(shù)學解決實際問題的能力
《數(shù)學課程標準》明確指出:“使學生感受數(shù)學與現(xiàn)實生活的密切聯(lián)系,使學生初步學會運用所學的數(shù)學知識和方法解決一些簡單的實際問題。”這一要求揭示了數(shù)學與實際生活之間的關系,即數(shù)學源于生活、寓于生活、用于生活。因此,在人教版A必修五數(shù)列的課后習題中,有大量的實際應用問題,如:購房問題等,使學生通過了解數(shù)學知識在實際中的廣泛運用,培養(yǎng)學生用數(shù)學眼光看問題,用數(shù)學頭腦想問題,增強學生用數(shù)學知識解決實際問題的意識。在教學中我嘗試將數(shù)學和生活進行有效融合和連接,將抽象的數(shù)學本質(zhì)生活化,從而大大激發(fā)了學生的學習興趣,培養(yǎng)了學生將純數(shù)學問題轉(zhuǎn)化成解決具體實際問題的能力。
例如(人教必修五62頁)
購房問題 :某家庭打算在2010年的年底花40萬元購一套商品房,為此,計劃從2004年初開始,每年年初存入一筆購房專用款,使這筆款到2010年底連本帶息共有40萬元,如果每年的存款數(shù)額相同,依年利息2%并按復利計算,問每年應該存入多少錢?
引導學生思考如何把實際問題化為數(shù)學模型,從而培養(yǎng)學生應用數(shù)學解決實際問題的能力。
四、培養(yǎng)學生探究總結的能力
高中數(shù)學遞推數(shù)列通項公式的求解是高考的熱點之一,是一類考查思維能力的題型,要求考生進行嚴格的邏輯推理。找到數(shù)列的通項公式,重點是遞推的思想:從一般到特殊,從特殊到一般;化歸轉(zhuǎn)換思想,通過適當變形,轉(zhuǎn)化成等差數(shù)列或等比數(shù)列,達到化陌生為熟悉的目的。通過人教A必修五第二章習題的教學,培養(yǎng)學生探究總結的能力。
例如:必修五(人教版)第69頁5題
引申:形如a=pa+q(p、q為常數(shù),而且p≠0,p≠1),求通項a。
思路1:可用不完全歸納法猜想
思路2:迭代法(過程略)
思路3:構造法 (過程略)
歸納總結:若數(shù)列{a}滿足a=pa+q(p≠1,q為常數(shù)),則令a+λ=p(a+λ)來構造等比數(shù)列,并利用對應項相等求λ的值,求通項公式。
例如:必修5教材69頁。本題是兩次構造等比數(shù)列,最終用加減消元的方法確定數(shù)列的通項公式。又如:必修五45頁練習2,引申:已知數(shù)列{a}的前項和為S,求這個數(shù)列的通項公式a,這些習題的引申拓展,能培養(yǎng)學生的探究總結能力。
五、培養(yǎng)學生的社會實踐能力
荷蘭著名數(shù)學家弗萊登塔爾認為:數(shù)學教育是一個活動過程,在整個活動過程中,學生應該處于一個積極、創(chuàng)造的狀態(tài) 。學生首先要參與這個活動,感覺到創(chuàng)造的需要,他才有可能進行再創(chuàng)造。而教師的任務就是為學生的發(fā)展、創(chuàng)造提供自由廣闊的天地,引導學生探索獲得知識、技能的能力。
例如:人教A必修五62頁第4題:收集本地區(qū)有關教育儲蓄的信息問題,設計本題的目的是培養(yǎng)學生的社會實踐能力,處理此題的時候,我提前布置課外作業(yè),使學生有充足的時間進行社會調(diào)查,等下一周數(shù)學課的時候,采用合作交流的形式完成此題。此課結束后,學生異常興奮,在實踐中體驗了學習數(shù)學的興趣。不僅培養(yǎng)了學生的實踐能力,還培養(yǎng)了學生的合作學習的精神。
必修五第二章中的一些習題還能培養(yǎng)學生利用“數(shù)形結合”“算法”等思想分析問題、解決問題的能力,所以在習題課的教學中我們應該有意識地挖掘,拓展習題的功效,達到通過練習培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力目的。
參考文獻:
[1]高中數(shù)學必修4(人教A版)教材習題.
[2]波利亞.數(shù)學與猜想——數(shù)學中的歸納與類比[M].北京:科學出版社,2001,(7).
[3]黃立錕.運用“歸納猜想法”培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力.廣西教育,2002,(32).
[4]陳貴倫.高中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與實踐能力的做法.數(shù)學教學研究,2002,(7).