【關鍵詞】高中數(shù)學;復習課;題組教學;二項式定理【中圖分類號】G633.6 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009(2025)15-0054-04
《普通高中數(shù)學課程標準(2017 版2020 年修訂)》強調(diào),教師要整體把握教學內(nèi)容,加強學習方法指導,幫助學生把握數(shù)學本質(zhì),厘清知識來龍去脈,建立知識之間的關聯(lián),形成結構化知識體系。題組教學作為一種高效的教學策略,通過設計一系列相互關聯(lián)的題目,形成一個有機的整體,以此來引導學生進行系統(tǒng)的學習和復習,從而提升學生數(shù)學核心素養(yǎng)。
二項式定理是蘇教版高中數(shù)學教材選擇性必修第二冊第七章第四節(jié)的教學內(nèi)容,作為高中數(shù)學計數(shù)原理一章中的重要章節(jié),教師如何在復習課時引導學生構建該章節(jié)系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡,提升對知識的掌握程度,是教學中的關鍵問題。下面以二項式定理復習課的教學為例,探討題組教學在高中數(shù)學復習課中的應用。
一、題組教學的內(nèi)涵
題組教學是一種以學生為中心的教學方法,它強調(diào)通過設計具有層次性和遞進性的問題,引導學生進行系統(tǒng)的學習和復習。這種方法的理論基礎主要是建構主義學習理論和最近發(fā)展區(qū)理論。[1]
題組教學可以助力學生構建完整的知識體系,使得學生不再局限于零散的知識記憶,能夠更深入地理解與掌握知識。題組教學依據(jù)學生的實際情況以及教學目標來設計具有特定指向的題目,從而提高教學效率,提升學生的學習成效。題組教學鼓勵學生自主探究,培養(yǎng)學生的探究能力與創(chuàng)新精神,進而激發(fā)學生的學習興趣,并提升其學習動力。教師借助學生的答題情況能夠及時了解他們的學習狀態(tài),靈活調(diào)整教學策略,持續(xù)優(yōu)化教學過程,全方位促進教學質(zhì)量的提升與學生的發(fā)展。
二、題組教學在復習課中的實施策略
(一)精心設計題組
在復習階段,題組教學的關鍵是精選題目,構建高質(zhì)量、深層次的題組。教師需要緊扣復習目標,依據(jù)課程標準,明確復習的知識點和能力要求,設計出與之緊密相關的題組;注重層次遞進,按照由易到難、由淺入深的原則進行題組設計;要體現(xiàn)知識聯(lián)系,可以將不同知識點或同一知識點的不同方面有機整合,從而設計出具有關聯(lián)性的題組;要注重題目改編,注重舉一反三,提高題組中題目的新穎性,在學生易錯、易混、易模糊的地方出題,在知識的交叉點上設計題組。
(二)合理呈現(xiàn)題組
教師可采用多種方式呈現(xiàn)題組。引入題組時,可以借助實際問題或者通過知識點復習,以此激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。在呈現(xiàn)過程中,要注意逐步呈現(xiàn),不能一次性把所有題目都展示給學生,要依據(jù)課堂進度以及學生的學習情況,循序漸進地展示題組中的題目,只有這樣才能讓學生集中精力解決當下問題,避免因題目過多而產(chǎn)生焦慮和壓力。此外,教師還應多樣化呈現(xiàn)題組,可以采用導學案、多媒體展示、黑板板書等多種形式。
(三)有效組織教學
在題組教學中,自主探究環(huán)節(jié)需給予學生充足的時間,讓學生自主完成題組中的題目。在此過程中,教師要巡視觀察,了解學生的答題情況,收集學生出現(xiàn)的問題和錯誤。同時,教師要組織學生開展小組合作學習,讓學生在小組內(nèi)交流解題思路與方法,共同解決問題,借此培養(yǎng)學生相互學習、相互啟發(fā)的能力,以及合作精神和團隊意識。此外,在學生自主探究和小組合作的基礎上,教師還要進行有針對性的引導和講解,針對學生普遍存在的問題和困難進行重點講解,幫助學生理清思路、掌握方法。
(四)及時反饋評價
在反饋環(huán)節(jié),應充分暴露學生思維,鼓勵學生對自己的解題過程和結果進行反思總結,查找存在的問題和不足,同時讓學生相互交流解題經(jīng)驗和體會,分享成功的喜悅。在教師評價環(huán)節(jié),需對學生的解題情況進行全面、客觀的評價,不僅要關注解題結果,更要重視學生的解題過程和思維方法,及時肯定和表揚學生的優(yōu)點與進步,針對存在的問題提出改進建議和措施。此外,還需根據(jù)題組內(nèi)容以及學生掌握情況進行適當?shù)耐卣寡由?,例如可以引導學生對題目進行變式訓練,通過改變題目的條件或結論,讓學生進一步探究問題的本質(zhì)和規(guī)律。
三、二項式定理復習課中的題組教學實踐
(一)二項式定理復習課的題組設計依據(jù)
二項式定理是學生在學習了計數(shù)原理等知識的基礎上學習的,它是計數(shù)原理的重要應用,同時為后續(xù)概率統(tǒng)計等內(nèi)容的學習提供數(shù)學工具,是數(shù)學知識體系中的重要連接點。在復習教學前,學生已初步學習了二項式定理、二項展開式的通項公式以及二項式系數(shù)的性質(zhì)等知識,復習教學旨在進一步深化和拓展這些知識,助力學生更深入理解其本質(zhì),完善認知結構。通過復習,學生需學會運用二項式定理解決復雜數(shù)學問題,培養(yǎng)邏輯推理、數(shù)學運算等學科核心素養(yǎng)。
(二)二項式定理復習課中的題組教學設計
一個好的題組應該包含不同難度層次的題目,既有基礎題,也有拓展題,還有應用題,以滿足不同層次學生的需求。二項式定理復習課中的基礎題主要用于帶動知識點復習,鞏固學生對二項式定理基本概念和性質(zhì)的理解。這類題目可以幫助學生熟練掌握二項式定理的基本公式和組合數(shù)的計算方法。拓展題則用于提升學生的思維能力和解題技巧。這類題目需要學生運用二項式定理進行復雜的計算和推理,有助于培養(yǎng)學生的數(shù)學思維和創(chuàng)新能力。應用題則是將二項式定理應用于實際問題中,幫助學生理解數(shù)學知識的實際意義。這類題目可以幫助學生理解二項式定理在現(xiàn)實生活中的應用,提高他們的數(shù)學應用能力。
(三)二項式定理復習課中的題組教學實施
二項式定理這節(jié)內(nèi)容包括二項式定理、二項式系數(shù)與項的系數(shù)、二項式系數(shù)的性質(zhì)等知識點。復習課需要助力學生構建起完整的知識體系,使得學生不再局限于零散的知識記憶,而是更深入地理解與掌握知識,因此筆者設計了如下三組緊密關聯(lián)的題目。
1.二項式中的特定項或特定項的系數(shù)題組
(1)在 的二項式展開式中, x2
的系數(shù)為 C(2)設常數(shù) 展開式中 x3 的
系數(shù)為 ,則
(3)
的展開式中 x2 的系數(shù)
為 。(4) (x2+3x+2)s 展開式中含 x 項的系數(shù)為O
本題組圍繞二項式中項的相關問題進行了設計,題目由易到難。第(1)(2)題直接圍繞二項式通項公式的應用展開,旨在讓學生熟練掌握利用通項公式求特定項系數(shù)的基本方法,強化其對通項公式中各項參數(shù)含義的理解。第(3)題把二項式拓展到多項式積的形式,引導學生運用組合思想,從多個多項式的展開式中探尋特定項的組合方式,以此培養(yǎng)學生分析問題和靈活運用知識解決問題的能力。第(4)題則通過把三項式變形為二項式的處理方式,讓學生體會數(shù)學中的轉(zhuǎn)化思想,進一步加深對二項式定理的理解與應用,拓寬學生的解題思路。
2.二項式系數(shù)或各項系數(shù)和題組
(1) 展開式中不含 x4 項的系數(shù)的和為 C
(2)已知 的展開式中,某一項的系數(shù)是它的前一項系數(shù)的2 倍,而又等于它后一項系數(shù)的 $\frac { 5 } { 6 } { \mathrm { { ^ ~ \circ ~ } } }$ 。求展開式所有項的系數(shù)之和及所有項的二項式系數(shù)之和。
(3)已知在 的展開式中,只有第6 項的二項式系數(shù)最大,求展開式中系數(shù)絕對值最大的項和系數(shù)最大的項。
本題組圍繞二項式系數(shù)相關問題進行了題組設計,第(1)題通過求不含特定項的系數(shù)和,引導學生理解賦值法在解決二項式系數(shù)和問題中的應用,同時培養(yǎng)學生轉(zhuǎn)化和分析問題的能力,加深其對系數(shù)和概念的理解。第(2)題則把系數(shù)和與二項式系數(shù)和的概念進行對比復習,借助具體條件讓學生明確兩者的區(qū)別和聯(lián)系,進一步鞏固二項式的相關知識,鍛煉學生的計算能力和邏輯推理能力。第(3)題針對二項式系數(shù)最大項與系數(shù)最大項這兩個容易混淆的概念進行設計,使學生在求解過程中能清晰區(qū)分兩者,掌握依據(jù)二項式系數(shù)性質(zhì)確定值以及求解系數(shù)最大項的方法,從而提升學生對概念的理解和運用能力。
3.二項式定理的應用問題題組
(1)求 223–1 除以9的余數(shù)。
(2)求 C331+C332+C333+…+C3333 除以9的余數(shù)。
(3) 1.028 的近似值是 (精確到小數(shù)點后三位)。
本題組圍繞二項式定理的應用問題進行題組設計,第(1)(2)題聚焦整除問題展開設計,旨在讓學生熟練掌握運用二項式定理將給定的數(shù)或式子轉(zhuǎn)化為能夠被某個特定數(shù)整除的形式。在這一過程中,學生需要仔細分析展開式的最后幾項,以此來精準確定余數(shù)。[2]第(3)題則是針對求近似值問題而設計的。在這道題中,教師要引導學生利用二項式定理對式子進行展開。在實際生活中,這種近似計算方法有著廣泛的應用,從而讓學生切實體會數(shù)學在實際生活中的應用價值,進而培養(yǎng)學生的數(shù)學運算能力和數(shù)學應用意識,讓學生明白數(shù)學不僅僅是理論知識,更是解決實際問題的有力工具。
四、題組教學在復習課中的價值
1.串聯(lián)知識要點,構建知識體系
通過精心設計的題組,將二項式定理的各個知識點有機地串聯(lián)起來,學生在解決問題的過程中,不斷回憶和運用相關知識點。上述設計的三個題組,從通項公式的應用到二項式系數(shù)性質(zhì)的運用,再到二項式定理的實際應用,幫助學生逐步構建起對二項式定理的全面認識,形成完整的知識網(wǎng)絡,提高知識的綜合運用能力。
2.鼓勵自主探究,激發(fā)思維潛能
題組教學能夠改變傳統(tǒng)復習課教師“滿堂灌”的模式。學生在解決題組問題時,教師留給學生充足的時間,學生主動思考、嘗試不同的解題方法,積極探索規(guī)律。例如,在解決題組2關于二項式系數(shù)最大項與系數(shù)最大項的問題時,學生通過對題組中不同題目的分析和解答進行思維建模,總結出兩者的區(qū)別和求解方法,培養(yǎng)獨立思考能力和創(chuàng)新思維能力。
3.聚焦素養(yǎng)培養(yǎng),助力全面發(fā)展
二項式定理復習課的題組教學設計為培養(yǎng)學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)提供了有效途徑,使學生在數(shù)學復習課中獲得更全面的發(fā)展。例如,在題組3 利用二項式定理處理整除問題和求近似值問題時,數(shù)學抽象思維便在這一過程中逐漸形成;在題組2 依據(jù)二項式系數(shù)的性質(zhì)確定相關值,進而求解系數(shù)最大項,學生的邏輯推理能力得到充分鍛煉。
數(shù)學教學繞不開講題,題目是數(shù)學知識、數(shù)學思想的載體。我們常常聽到一線教師抱怨題目太多講不完,或是講過的題學生還是錯。究其根本,一是教師的教學沒有系統(tǒng)性,就題論題,雜亂無章,效率低下;二是學生的學習沒有達到一定深度,比如未能深入思考題目所考查的知識點究竟是什么?涉及的數(shù)學思想有哪些?解決該題的思想方法還能解決哪些問題?而題組教學正是解決這兩個問題的重要途徑。
在高中數(shù)學復習課教學中,教師應充分認識題組教學的重要性,深入研究教材和學生,精心設計題組,引導學生積極參與到題組練習中,讓學生在解題過程中不斷提升數(shù)學學習能力和綜合素質(zhì),為學生的數(shù)學學習和未來發(fā)展奠定堅實的基礎。同時,教師還應不斷總結經(jīng)驗,優(yōu)化題組教學方法,使其更好地服務于高中數(shù)學教學。
【參考文獻】
[1]陳龍彬.基于智慧課堂下高三一輪復習課教學研究:以“二項式定理復習”為例[J]. 中學數(shù)學雜志,2023(11):22-25.
[2]張孝梅,劉艷秋. 數(shù)學核心素養(yǎng)融入高三復習課教學的探索[J]. 延邊教育學院學報,2017,31(6):162-164.
助理編輯:王一民