熊厚堅
(三明市第二中學,福建 三明 365000)
高中數(shù)學專題復(fù)習課的教學探討——以高中數(shù)列求和的常用方法復(fù)習教學為例
熊厚堅
(三明市第二中學,福建 三明 365000)
數(shù)學復(fù)習課的教學是學生數(shù)學學習能力提升過程中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié),是扎實數(shù)學基礎(chǔ)知識、基本技能的重要途徑。文章結(jié)合教學過程中對復(fù)習教學的認識和實踐作初步的探討。
數(shù)學復(fù)習;教學情境;問題引領(lǐng);精例題選;時歸納
數(shù)學專題復(fù)習課的教學是高中數(shù)學中至關(guān)重要的一項內(nèi)容,是基礎(chǔ)知識和基本技能教學的核心?;仡欁约哼@十幾年的教學歷程,教學風格基本上是充分利用課堂40分鐘,高密度、大容量、快節(jié)奏的教學方式。隨著生源質(zhì)量的不斷變化,感覺到原有的傳統(tǒng)教學風格已不能再適應(yīng)新的考試改革,特別是2016年高考福建省重新回歸使用全國卷,在試題難度與試題命制的風格上有較大不同,學生的考試成績與期望值相差甚遠。一直以來復(fù)習課上,教師都采用對復(fù)習內(nèi)容進行知識羅列、講解例題、練習鞏固、課堂小結(jié)的模式,雖然看起來好像也有啟發(fā)、引導(dǎo),但實質(zhì)上還是教師講、學生聽、記筆記的被動式教學方法,缺少學生主動探究、主動參與的過程體驗。因此,引發(fā)筆者思考的是,要去學習,要去改變教學策略,改進方法,要讓學生從單向接受性、被動性的學習模式轉(zhuǎn)化為自主性、主動性的學習模式。真正感受到課堂上的師生互動,生生互動交流分享的和諧氛圍。經(jīng)過教學實踐嘗試,筆者認為,應(yīng)從以下四個方面著手,激發(fā)學生主動地參與復(fù)習意識,提高不同層次學生的學習效率。
過去總認為不是新授課,教學情境可有可無。其實,復(fù)習課中課堂情境非常重要,每堂課都是一開始就知識的梳理,學生非常厭煩,沒有興趣,學習的效率也就可想而知了。因此設(shè)計合理情境,串起課堂的主線,保證教學的新穎性、有效性,能讓學生自然深入地進行學習狀態(tài)。筆者所任教的兩個班,一個班采用直接進入復(fù)習主題,另一個班采用設(shè)置教學情境導(dǎo)入主題,明顯感覺到學生學習的熱情完全不一樣。筆者在上《數(shù)列求和》這節(jié)復(fù)習課時,從溫習兩個小故事開始:
故事1:數(shù)學家高斯十歲時,僅用幾秒鐘算出從1一直加到100。
故事2:國王要重賞國際象棋發(fā)明者西塔,西塔只要在他的棋盤上賞一些麥子就行了,在棋盤的第1個格子里放1粒,在第2個格子里放2粒,在第3個格子里放4粒,在第4個格子里放8粒,依此類推。
兩個故事體現(xiàn)的數(shù)學知識,那就是數(shù)列的前n項和,今天這節(jié)課我們就一起來系統(tǒng)地復(fù)習數(shù)列求和。首先一起回顧哪些數(shù)列的前n項和公式我們是已經(jīng)知道的:(全體學生一起回答)
(等學生回答完后,展示課件內(nèi)容),還有呢?
2.等比數(shù)列前n項和公式:(提問學生,師生一起回答,媒體展示)
教師加以強調(diào):這個公式提醒學生當公比q是參變量時,特別要對q的值進行討論,分q等于1和不等于1。
在課堂中施以教學情境,讓學生對知識感到新鮮,從而產(chǎn)生強烈的學習探索欲望。但是情境的創(chuàng)設(shè)也應(yīng)根據(jù)情況具體問題具體分析,并不是處處都需要,有時過多引入現(xiàn)實情境反而會使教學內(nèi)容產(chǎn)生邏輯混亂。在創(chuàng)設(shè)情境的選擇上,以能否承載數(shù)學知識與教學內(nèi)容緊密相聯(lián)作為標準,否則將導(dǎo)致舍本逐末、畫蛇添足。
一節(jié)內(nèi)容開始復(fù)習時,總要對知識要點進行梳理,它好像是一部戲的開場鑼鼓。以前總是教師一個人來敲打,效果大打折扣?,F(xiàn)在嘗試讓學生大家一起合奏,把知識要點設(shè)計成問題串,層層遞進,串起整節(jié)課的知識主線,從而讓學生完善理解。筆者在《數(shù)列求和》這節(jié)復(fù)習課中通過設(shè)置下面的問題串來幫助理清知識脈絡(luò)。
思考1:等差數(shù)列的前n項公式是如何推導(dǎo)?
提問學生,根據(jù)學生回答情況糾正,引出這是一種常見的求和法,這種方法稱之為倒序相加法,再一起看例1
例1:求sin21°+sin22°+sin23°+…+sin288°+sin289°
引導(dǎo)學生觀察這個問題,思考如何解決?首先從正弦的角度數(shù)變化規(guī)律看是從1°到89°而不是1°到88°或1°到90°,這1°和89°有何關(guān)系?2°和88°呢?……兩個角互為余角,大家自然聯(lián)想到誘導(dǎo)公式你又會得到什么結(jié)論?(板書,α+β=90°,則sinα=cosβ)題目又是以平方和的形式呈現(xiàn)給我們,同角的正弦與余弦又存在什么關(guān)系?這樣對本題應(yīng)如何下手?
提問學生,根據(jù)學生回答情況糾正,讓學生發(fā)現(xiàn)這個問題可采用倒序相加法。展示課件解答過程。
同學們發(fā)現(xiàn)頭尾有規(guī)律,利用了組合數(shù)公式,對采用倒序相加法求和創(chuàng)造了極好的條件,于是,又有如下的解法。(展示課件解答過程)
思考2:等比數(shù)列的前n項和公式是如何推導(dǎo)?
提問學生:學生邊講邊引導(dǎo),并展示課件中推導(dǎo)過程。這種方法稱為錯位相減法,可以解決一類求和問題。
例2:求Sn=a+3a2+5a3+…+(2n+1)an(a≠0)
請學生齊聲回答,這個問題用什么方法解決?提示學生并分析剛才推導(dǎo)過程中數(shù)列的特征,數(shù)列的每一項可以視為一個等差數(shù)列與一個等比數(shù)列的乘積,可用錯項相消法。師生一起回顧書寫過程。
這時應(yīng)該如何操作?(在上式兩邊乘上1/2后錯位相減)
但,若把上式中的×改為+,則問題變?yōu)?/p>
此時,還能實施錯項相消法嗎?于是,通過觀察結(jié)合已學的等差與等比數(shù)列的特征進行分析,可將此數(shù)列分組,一組用等差數(shù)列求和法,一組用等比數(shù)列求和法,即:分組求和法來達到問題解決目的。
1.分組求和法
同學們觀察上面這個數(shù)列有什么特征?如何來求?提問學生:學生邊回答老師邊補充完整。師生總結(jié)發(fā)現(xiàn)Sn是一個等差數(shù)列交替間隔一個等比數(shù)列求和的形式,本質(zhì)是數(shù)列的前n項和,顯然我們只要通過加法交換律對此數(shù)列各項進行重組這個和式,轉(zhuǎn)化成了大家熟悉的等差、等比數(shù)列的求和。這種求和的方法我們稱之為分組求和法。
2.并項求和法
請同學們看例4
引導(dǎo)學生相鄰兩項組合發(fā)現(xiàn)有規(guī)律,可以用平方差公式,接著板書,整理后發(fā)現(xiàn),原式會等于-(1+2+ 3+…+100),這正是我們熟悉的求和,結(jié)果等于-5050.在這個問題當中,通過合并相鄰的兩項,轉(zhuǎn)化為熟悉的結(jié)構(gòu),達到了求和的目的。
3.裂項相消法
數(shù)學就是那樣的微妙,大家應(yīng)該還記得,如果一個數(shù)列,我們?nèi)绻軐⑺譃檎搩身?,在求和中與上面一樣,同樣出現(xiàn)正負交替,但它們卻會在求和中相互抵消,最終剩下有限幾項,這種求和方法我們又可稱為什么?裂項相消法。一起看例5
例5:(1)在數(shù)列{an}中,,,求數(shù)列{bn}的前n項的和.
第2小題,請一位同學到黑板上板書。學生做完后,講評。首先看裂項,提醒學生前面還要乘以,因為括號里通分后與原式比多乘了2,接著提醒到底哪些項可以消去,提示還有一種寫法
前后各有兩項不能消去
注意:使用裂項相消時,應(yīng)注意消去了哪些項,保留了哪些項,保留的項具有前后對稱的特點。
通過以上一系列環(huán)環(huán)相扣的問題的思考,將數(shù)列求和常見的五種方法扎實的聯(lián)系起來,并有序地延展下去,讓知識不斷地深化發(fā)展。
合適的例題能為學生分析問題、解決問題提供原型和模式,促進學習遷移。所以,筆者在本節(jié)課的設(shè)計中,每一個問題都設(shè)置對應(yīng)例題加以鞏固,這在復(fù)習中往往具有特殊效果,在第二大點中,筆者已經(jīng)對例題的設(shè)置進行了闡述,這里不再列舉。例題不能僅僅是追求解答結(jié)果,更重要的是通過題目促進學生掌握一類問題、一類方法。所以,題目類型要精選,要覆蓋復(fù)習的所有內(nèi)容,綜合性要比較強,還要注意題型的變式、遷移。這樣能使學生學得更加主動,理解更加深刻,靈活性與創(chuàng)造性得到有效的培養(yǎng)。
在每個例題解答之后,教師與學生一起回顧復(fù)習過程,總結(jié)問題解決過程運用的數(shù)學思想方法、基本策略,切實提高學生的數(shù)學思維能力。本節(jié)課中,筆者對每個方法后面都進行適時的小結(jié)與歸納,如:倒序相加法的特點是數(shù)列中首末兩端的項為等 “距離”的兩項,求和時可把求和式中各項從第1項至最后一項順寫與各項從最后1項至第1項用倒寫的兩個式子相加,就得到一個常數(shù)列的和的2倍,或者構(gòu)建出常項的因式,這類求這個數(shù)列的前n項和問題可用倒序相加法,它是等差數(shù)列的前n項和求法標志性特征。
總之,課堂教學研究沒有止境,在課堂上要充分以學生為主,關(guān)注如何調(diào)動學生的積極性,給學生參與課堂營造氛圍;給學生自主探究時間與空間;給學生相互交流、展示、用數(shù)學語言表達數(shù)學問題解決方法、規(guī)律,通過師生交流合作,讓學生能輕松愉快地進入學習、思考狀態(tài),更好地掌握數(shù)學知識,不斷提高數(shù)學素養(yǎng)。
[1]李明照.“問題探究式”教學在高中數(shù)學課堂的實踐與思考[J].數(shù)學教學研究,2005(8).
[2]袁竟成.一堂關(guān)于直線和圓的建構(gòu)式習題課[J].數(shù)學教學,2004(3).
[3]伊海.數(shù)學教學與生活相結(jié)合的嘗試和感受[J].福建基礎(chǔ)教育研究,2013(2).
G633.6
A
1673-9884(2016)08-0041-03
2016-07-17
熊厚堅(1983-),男,福建寧化人,三明市第二中學一級教師。