郭慧婷
一、高考數(shù)列解題教學(xué)的價值與意義分析
高中數(shù)列知識是多種數(shù)學(xué)知識互相間的交匯點,方程、函數(shù)和不等式都與數(shù)列有著密切的關(guān)系.數(shù)列的學(xué)習(xí),能為學(xué)生高等數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ).目前的高考試題中,數(shù)列占有較大的比例.數(shù)列題型的設(shè)置范圍較大,解答題、填空題和選擇題都有可能涉及到數(shù)列知識的考查.高考數(shù)列題目的難易程度也有所不同,填空題選擇題通常用來考查學(xué)生對數(shù)列基本性質(zhì)和概念的掌握,難度較??;解答題通常將數(shù)列與不等式、方程和函數(shù)互相結(jié)合,對學(xué)生的綜合能力,如建模能力、應(yīng)用意識等進行考查.因此,對高考數(shù)列解題教學(xué)進行研究,具有重要的現(xiàn)實意義.
二、高考數(shù)列解題策略教學(xué)探究
1.數(shù)列基本概念與性質(zhì)的解題教學(xué)
高考選擇題或者填空題通常會對數(shù)列基本概念和性質(zhì)進行考查.在基本概念方面,一般會考查學(xué)生對通項和求和公式的簡單應(yīng)用,此類題目無技巧可言,學(xué)生需要在平時學(xué)習(xí)中透徹理解并掌握等差數(shù)列和等比數(shù)列的求和公式及通項公式,對公式進行直接應(yīng)用.
例如,已知an是等差數(shù)列,Sn是前n項之和.如果a3=6,且S20=20,那么S10=.
要解答此類填空題,首先應(yīng)該列出等差數(shù)列有關(guān)公差和首項的方程組,然后求出S10的值.此題目主要考查學(xué)生對等差數(shù)列求和公式和通項公式的理解,教師在日常教學(xué)中,需要加強學(xué)生對基本概念的掌握.
在基本性質(zhì)方面,高考通常以選擇或者填空題進行直接考查.如果學(xué)生對數(shù)列的基本性質(zhì)較為了解,那么可以不用傳統(tǒng)的首項及公差方法來解題,有效地節(jié)省了答題的時間.
例如,an是等差數(shù)列,a3+a7=37,那么a2+a4+a6+a8=.
如果學(xué)生對數(shù)列的性質(zhì):am+an=ap+aq的性質(zhì)較為了解,不難發(fā)現(xiàn)2+8=3+7=4+6,從而可以直接求出結(jié)果.對于考查數(shù)列基本性質(zhì)的題目,教師在教學(xué)中需要重視對性質(zhì)來源的推導(dǎo)和講解,幫助學(xué)生進行理解性記憶.
2.數(shù)列通項公式的解題教學(xué)
高考中數(shù)列通項公式的求法是較為常見的題目,一般包括通過累乘法或者累加法來求通項公式、利用Sn和an的關(guān)系來求通項公式、利用數(shù)學(xué)歸納法求通項公式等.本文以累乘法和累加法求數(shù)列通項公式為例,來進行重點的說明.累乘法和累加法分別為等比數(shù)列和等差數(shù)列通項公式的求解方法,所以,高考題目通常以上述兩種方法為前提,對學(xué)生的數(shù)列掌握情況進行考查.
例如,在數(shù)列an中,an+1=an+cn,a1=2,同時a1、a2、a3是公比不是1的等比數(shù)列.求c的具體值以及an的通項公式.
此題主要考查學(xué)生對累乘法和累加法的應(yīng)用.倘若數(shù)列的通項滿足an+1-an=f(n),同時f(1)+f(2)+…+f(n)的和較容易求得,此時可以考慮用累加法進行求解.教師在課堂教學(xué)過程中,應(yīng)該注重此類例題的講解,讓學(xué)生掌握累加法和累乘法的應(yīng)用.
3.經(jīng)典數(shù)列的解題教學(xué)
數(shù)學(xué)作為人類文化的關(guān)鍵組成部分,高考試題中也重視考查學(xué)生對經(jīng)典數(shù)列文化價值的學(xué)習(xí).在數(shù)列中,有非常豐富的經(jīng)典數(shù)列,如斐波那契數(shù)列、形數(shù)以及楊輝三角等都蘊含著深厚的數(shù)學(xué)史和數(shù)學(xué)文化背景.高考經(jīng)常以它們?yōu)橹饕尘斑M行命題,考查學(xué)生對數(shù)學(xué)史和數(shù)學(xué)文化的理解程度.
例如:如果將楊輝三角中的偶數(shù)換成0,奇數(shù)換成1,那么可以得到圖1所示的三角數(shù)表.由上而下,第一次全行的數(shù)均為1的是第一行,第二次全行的數(shù)均為1的是第二行,那么第n次全行的數(shù)均為1的是第行.
此題以楊輝三角為主要數(shù)學(xué)背景.如果學(xué)生對王躍進老師有關(guān)二項式系數(shù)的研究較為了解,那么可以較為容易地得出正確答案.由此可知,除了數(shù)學(xué)基本概念和公式的灌輸之外,教師還應(yīng)該在平時的學(xué)習(xí)中,重視對數(shù)列知識的拓展教學(xué),讓學(xué)生了解一些和數(shù)列有關(guān)的文化歷史和延伸知識,這對于高考題目的解答是非常有幫助的.
4.數(shù)列學(xué)習(xí)中學(xué)生推理和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)教學(xué)
很多高考數(shù)列題目的解答,需要學(xué)生利用合情推理來進行歸納猜測,從而順利解決問題.在解題過程中,合情推理能為學(xué)生提供思路,幫助他們進行科學(xué)的猜測并發(fā)現(xiàn)結(jié)論,對學(xué)生推理能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)非常有利.教師作為學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的主要引導(dǎo)者,應(yīng)該盡可能扮演合作者、組織者和帶頭人的作用,鼓勵學(xué)生積極獨立思考,為他們創(chuàng)設(shè)合情推理的平臺和空間.同時鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑和猜想,從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力.
例如,在數(shù)列an中,a1=2,an+1=μan+(2-μ)2n,且μ>0,求此數(shù)列的通項公式.
此題目與一階非常系數(shù)線性差分方程有關(guān),倘若直接解答,難度較大,因此教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察數(shù)列前幾項,發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)的規(guī)律,同時注意容易出錯的指數(shù)、系數(shù)和項互相間的關(guān)系,進行數(shù)列通項公式的猜想.合情推理能促使學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)數(shù)列規(guī)律,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識.但合情推理得到的結(jié)論需要進行嚴格的證明,所以上述題目還需要邏輯證明,而在邏輯證明的過程中,學(xué)生的推理能力又得到了提升.
目前,高考數(shù)列問題通常是一線教師和學(xué)生關(guān)注的熱點,然而很多人只針對具體的題目進行研究和講解,不夠全面.本文在分析了高考數(shù)列題目解題教學(xué)價值和意義的基礎(chǔ)上,從四方面對高考數(shù)列解題教學(xué)進行了探究,希望能促進高中數(shù)列教學(xué)效果的提升.