【中圖分類號】G633.6【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】2095-3089(2012)11-0017-02
1. “主持”經(jīng)歷
在蘇教版數(shù)學(xué)教材必修5第2.2.3節(jié)“等差數(shù)列的前n 項和”的課上,筆者在處理一道習(xí)題時,無意中當(dāng)了一回“主持人”,課后仍然意猶未盡,特撰此小文,與讀者共享。
問題:在等差數(shù)列an 中,已知Sn=60,S2n=48,求S3n的值
(先讓學(xué)生展示,然后師生共同討論)
生1:方法1:因為Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等差數(shù)列,設(shè)其公差為D,則D=48-60-60=-72所以S3n-S2n=60+2D=-84所以 S3n=S2n-84=-36
方法2:由題設(shè)可設(shè)Sn=An2+Bn則由題設(shè)得An2+Bn=60(1)4An2+2Bn=48(2) 所以S3n=9An2+3Bn=3[(4An2+2Bn)-(An2+Bn)]=3(48-60)=-36
生1講解方法1
生2提出質(zhì)疑:由Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等差數(shù)列,得2(S2n-Sn)=Sn+S3n-S2n,可直接求出S3n (生1與全班同學(xué)一起鼓掌,祝賀方法3的“誕生”)
生3繼續(xù)質(zhì)疑:要不要先證明“Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等差數(shù)列”這個結(jié)論?
生1:上節(jié)課不是證明過了嗎?
師:可以將“因為Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等差數(shù)列”改成“易證Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等差數(shù)列”
生1繼續(xù)講解方法2
部分學(xué)生質(zhì)疑:你怎么想到的?
生1(實話實說):我也不知道。
師:這是直覺思維和整體運(yùn)算能力結(jié)合的完美的結(jié)晶!事后來看,怎么能“自圓其說”?
生4:前面不是有2(S2n-Sn)=Sn+S3n-S2n嗎?解出S3n=3(S2n-Sn)不就完了嘛!
師:萬一事不湊巧,沒有生2給出的“2(S2n-Sn)=Sn+S3n-S2n”這個結(jié)論呢?
生5:(在黑板上將An2,Bn 分別用圈圈起來)將An2、Bn分別看成整體,可得到兩個等式,解出An2、Bn后再代入S3n=9An2+3Bn
師:方法4,精彩!那能不能將An2、Bn分別用“符號”來表示?
生5:設(shè)x=An2,y=Bn,則(1)(2)兩式可化為x+y=60,4x+2y=48,然后解方程組,得x=-36,y=96后代人S3n=9x+3y。(掌聲一片)
師:無意中,我們得到了解法5,。不過,我們還沒有“自圓其說”呢!對于生1的方法2,能給個“說法”嗎?
師:(進(jìn)一步點(diǎn)撥)能否用“x+y”、“4x+2y”表示“9x+3y”?
生6:設(shè)9x+3y=m(x+y)+n(4x+2y),求出m,n
師:怎么求?
(學(xué)生思考)
師:整理成(m+4n-9) +(m+2n-3)y=0 ,如何?
(學(xué)生繼續(xù)思考 )
師:對于9x+3y=m(x+y)+n(4x+2y),x,y可以取哪些值呢?
生:任意實數(shù)
師:既然這樣,m,n怎么“做”(老師加重語氣)才能滿足(m+4n-9)x+(m+2n-3)y=0呢?
(學(xué)生思考 )
生7:只有m+4n-9=0,m+2n-3=0同時成立,易得m=3, n=-3
師:對于這樣的解釋,你(生1)還滿意嗎?(全班鼓掌),下面我們一起將這6種方法整理一下。(略)從你的角度,你容易想到哪種方法?這6種方法又有哪些特點(diǎn)?
生8:最容易想到方法3,因為它用了等差數(shù)列的常用性質(zhì);方法2,不容易“配湊”出來;方法6是方法的改進(jìn),但感覺麻煩。
生9:我和生1的想法一樣,用方法1完成了這個問題;方法4、5實際是同一種方法,用x、y分別表示An2、Bn,更好表達(dá),也更好理解。
生10(未經(jīng)同意,徑直上講臺并板書):我還有一種方法,由Sn=An2+Bn得 ■=An+B,設(shè)A(n,■),B(2n,■),C(3n,■),則易知A、B、C 三點(diǎn)共線,所以 ■//■,由條件知■=(n,■-■),■=(n,■),從而■-■=■,故S3n=-36
(過了一陣……一片驚嘆聲?。?/p>
生11:生8的方法還可以改進(jìn),點(diǎn)B是點(diǎn)A、點(diǎn)C的中點(diǎn),由中點(diǎn)的坐標(biāo)公式直接可得:2·■=■+■
師:8種方法了,哇噻!(學(xué)生狂笑)
生12:老師講過,用a1、d表示Sn是通法,那這個題為什么不能?Sn=na1+■d=60(1) S2n=2na1+■d=48 (2) =3na1+■d(3)
師:讓我們一起來幫助生10實現(xiàn)這個心愿,好不好?(生笑)
師:由(1)、(2)兩式能求出n、a1、d的值嗎?
生:必須有三個方程才能出n、a1、d的值。
師:解方程組的一般思路是消元,即將三個未知數(shù)先轉(zhuǎn)化成兩個未知數(shù),再轉(zhuǎn)化為一個未知數(shù)。這樣來看,先“滅掉”誰?
生13:先消去na1,(2)式可化為: na1+■d=24(4)
(3)式可化為:■=na1+■d(5) 由(4)式-(1)式得: ■=-36
再由(5)式-(4)式得:■-24=■ 從而得S3n=-36
師:這是第9種方法了,非常好!受生10的啟發(fā),我突然有了這樣的想法:等差數(shù)列的前n項和有三種表現(xiàn)形式:Sn=na1+■ Sn=An2+Bn,Sn=■前面兩個都能夠解決此題,公式Sn=■也應(yīng)該可以,誰能圓我的這個“夢”?
生14:由題設(shè)知,Sn=■=60,S2n=■=24,■=■,
用類似方法9的處理方法就行了。
師:謝謝你!(大家鼓掌)10種方法了,有點(diǎn)亂,大家能不能根據(jù)等差數(shù)列前 項和公式的使用情況,將10種方法分分類?
生:等差數(shù)列前 項和公式有三種表達(dá)形式,故10種方法根據(jù)這個標(biāo)準(zhǔn)可分為三類:用公式Sn=An2+Bn解題的是前面的8種方法,用公式Sn=na1+■d的是方法9,用公式Sn=■的是方法10。
師:很好!這個問題就討論到這兒。
2 .課后反思
2.1 關(guān)于“展示”
讓學(xué)生先展示講解,老師再組織討論,是否是高效課堂的一個模式?從本節(jié)課來看,結(jié)論是肯定的。10種方法中,涉及了等差數(shù)列的所有重點(diǎn)內(nèi)容,如:等差數(shù)列的定義、性質(zhì)、等差數(shù)列前 項和公式的三種表達(dá)形式,另外也涉及了與向量有關(guān)的知識、中點(diǎn)坐標(biāo)公式等;從涉及的數(shù)學(xué)方法上看,有配湊法、方程法、待定系數(shù)法、向量法、解析法等;從數(shù)學(xué)思想上看,涉及公理化思想、論證思想、符號化思想、方程思想、轉(zhuǎn)化思想、函數(shù)思想、分類思想等;從數(shù)學(xué)文化上看,在本節(jié)課的活動中,師生平等、生生平等,共同完成了一場精彩的“演出”,體驗了創(chuàng)造的激情,培養(yǎng)了師生勇于質(zhì)疑和善于反思的習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出、解決數(shù)學(xué)問題的能力,發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。課前備課,雖說也考慮了幾種方法,但課堂上的收獲卻是大大地出乎意料的,使我進(jìn)一步堅信:相信學(xué)生,大膽讓他們激情展示,從學(xué)生的思維出發(fā),做好我的服務(wù)工作,是構(gòu)建屬于“我和我的學(xué)生們的”高效課堂的唯一捷徑!
2.2 關(guān)于“主持”
教師是課堂活動的組織者,是否能夠像主持人那樣,把作秀的時間和機(jī)會留給演員?在本節(jié)課的活動中,當(dāng)學(xué)生的展示出現(xiàn)爭論時,我沒有一票否決,而是客觀地理清思路,把權(quán)力還給學(xué)生,這是不是辯論節(jié)目中主持人的“做派”? 筆者舍得鼓勵與贊美,在課堂活動中,通過親切的問話、幽默的評價去調(diào)動學(xué)生的情緒,使學(xué)生自始至終積極主動地參與思考、討論,相互啟發(fā)、相互補(bǔ)充,這難道不是主持人的風(fēng)范嗎?
2.3 關(guān)于“遺憾”
如果在本課的問題前設(shè)置一個特例:在等差數(shù)列an 中,已知S4=60,S8=48,求S12的值,是否會更好?由于時間的限制,對于各種方法間的關(guān)系、優(yōu)劣總結(jié)還不夠充分。如果讓學(xué)生完成“在等差數(shù)列an中,已知Sp=q,Sq=p,求Sp+q的值”,進(jìn)行變式訓(xùn)練,效果又如何?由于教學(xué)進(jìn)度的限制,無法將本題改為:在等比數(shù)列an中,已知Sn=60,S2n=48,求S3n的值,這是否是一個“遺憾”呢?至于完全從學(xué)生的思維出發(fā),根據(jù)展示中暴露出的問題,和學(xué)生一起探究,放下老師的“身段”,忽略老師的所謂“主導(dǎo)”作用,是否又是一個“遺憾”呢?
參考文獻(xiàn):
普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗) 中華人民共和國教育部制訂 2003年4月第一版