張華成
在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)中,等差數(shù)列作為有通項(xiàng)公式而且應(yīng)用很廣泛的數(shù)列之一來(lái)說(shuō),對(duì)整個(gè)高中數(shù)學(xué)的教學(xué)有著很重要的作用。而數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的很重要的一點(diǎn)就在于應(yīng)用。如何使學(xué)生熟練掌握和使用等差數(shù)列求和的公式去解決學(xué)習(xí)中和生活中所遇到的問(wèn)題,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力有著舉足輕重的作用。在這方面,教師要對(duì)學(xué)生施以恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理邏輯能力,養(yǎng)成用數(shù)學(xué)科學(xué)角度思考問(wèn)題的習(xí)慣,最終使學(xué)生能夠獨(dú)立自主地去解決相應(yīng)的問(wèn)題。但是說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難,在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生往往在處理等差數(shù)列求和問(wèn)題的時(shí)候面臨諸多困難,不能很好地運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)去解決實(shí)際中的問(wèn)題。作為老師,要達(dá)到上述的目的,就需要在以下幾個(gè)方面多下功夫:
第一,培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力,讓學(xué)生能夠洞察問(wèn)題的本質(zhì)所在,能夠建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,將簡(jiǎn)單個(gè)例普遍化。例如,在人教版高中數(shù)學(xué)必修五的第49頁(yè)給出了一道例題——2000年11月14日教育部下發(fā)了《關(guān)于在中小學(xué)實(shí)施“校校通”工程的通知》。某市據(jù)此提出了實(shí)施“校校通”工程的總目標(biāo):從2001年起用10年的時(shí)間,在全市中小學(xué)建成不同標(biāo)準(zhǔn)的校園網(wǎng)。據(jù)測(cè)算,2001年該市用于“校校通”工程的經(jīng)費(fèi)為500萬(wàn)元。為了保證工程的順利實(shí)施,計(jì)劃每年投入的資金都比上一年增加50萬(wàn)元。那么從2001年起的未來(lái)10年內(nèi),該市在“校校通”工程中的總投入是多少? 面對(duì)這樣一段文字比較冗長(zhǎng)的材料,首先考驗(yàn)的就是學(xué)生對(duì)于材料信息的整合和提取能力,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)繁瑣的文字表達(dá)去發(fā)現(xiàn)題目的本質(zhì)所在,找到關(guān)鍵意思,然后理清楚思路?!坝?jì)劃每年投入的資金都比上一年增加50萬(wàn)元”這句話就表明了所有的投資數(shù)額組成了一個(gè)公差為50的等差數(shù)列,而題目的要求本質(zhì)上是要求出這個(gè)數(shù)列的前10項(xiàng)之和。這樣一來(lái),審清了題意,便很方便展開(kāi)具體的解題過(guò)程了。
第二,鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,即在審清楚題意的基礎(chǔ)上,能夠準(zhǔn)確將題目考查的知識(shí)點(diǎn)與自身的知識(shí)體系相互交叉對(duì)比,并快速做出反應(yīng),對(duì)應(yīng)到直接相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)上。例如,對(duì)上述問(wèn)題的目的要求了解清楚之后,便要將當(dāng)前的具體問(wèn)題與學(xué)生所學(xué)聯(lián)系起來(lái)。在學(xué)生的知識(shí)體系里面,關(guān)于等差數(shù)列求和的公式是經(jīng)老師講授過(guò)的,如何把當(dāng)前的問(wèn)題與所學(xué)的公式相互聯(lián)系起來(lái)才是真正考查學(xué)生的時(shí)刻。根據(jù)題目不難發(fā)現(xiàn),在這個(gè)等差數(shù)列里面首項(xiàng)a1為500萬(wàn),公差d為50萬(wàn),項(xiàng)數(shù)n為10的等差數(shù)列,而現(xiàn)在要做的是把這些相關(guān)數(shù)字代入到等差數(shù)列的求和公式中去,這樣根據(jù)各信息就可以輕松得出結(jié)論應(yīng)該為7250萬(wàn)元。換句話講,在針對(duì)具體題目解決問(wèn)題的時(shí)候,其實(shí)就是提供一個(gè)機(jī)會(huì),讓學(xué)生可以把自己所學(xué)的書(shū)本上的知識(shí)變成學(xué)生自身知識(shí)體系的一部分,把生活中所遇到的相關(guān)問(wèn)題符號(hào)化,從單純個(gè)案中可以抽象出更具有普遍性的符號(hào)替代各部分的組織關(guān)系。針對(duì)這道題目,就是把文字材料中的具體數(shù)字以及各數(shù)字之間的關(guān)系和課本上所習(xí)得的求和公式之間互相替代。這樣Sn=na1+n(n-1)12d。一方面學(xué)生自身的知識(shí)體系得到了完善,另一方面,學(xué)生在面對(duì)不同題目的時(shí)候,可以很游刃有余地從題目中抽象出具有普遍性的東西,很大程度上是對(duì)學(xué)生個(gè)人數(shù)學(xué)能力的一個(gè)提升。
第三,教育學(xué)生養(yǎng)成驗(yàn)算的習(xí)慣,在做完題目之后,把得出的答案重新代入到題目中,看看是不是符合題目條件,也即通過(guò)驗(yàn)證來(lái)確定自身答案的準(zhǔn)確性,例如,上述題目最終得出的結(jié)果為7250萬(wàn)元,將此答案重新再代入到題目當(dāng)中,根據(jù)題目的上下意思,不難看出,這個(gè)答案與題目本身的描述并無(wú)任何沖突,因而表明此答案為正確答案。一旦得出的結(jié)論和題目本身的表述上存在沖突的話,那就表明該答案不是題目的正確答案,需要學(xué)生再次回到前兩個(gè)部分,再重新完成題目的解答過(guò)程。
第四,教師必須在講授的過(guò)程中要注意函數(shù)思想在解決等差數(shù)列求和問(wèn)題中的應(yīng)用。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),等差數(shù)列求和的過(guò)程和解決函數(shù)問(wèn)題所遵循的原理是一樣的,都是通過(guò)已知給定的條件通過(guò)與所求的未知因素之間的邏輯關(guān)系,由已知推導(dǎo)出未知的過(guò)程。教師在講解等差數(shù)列求和問(wèn)題的技巧時(shí),要適當(dāng)引入之前學(xué)生學(xué)過(guò)的函數(shù)知識(shí),一方面有利于學(xué)生回顧前面所學(xué)的知識(shí),鞏固學(xué)生的記憶;另一方面能夠幫助學(xué)生更有效地解決當(dāng)前學(xué)習(xí)中所遇到的問(wèn)題。更根本的,教師可以通過(guò)梳理不同知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系,使學(xué)生更深刻地理解數(shù)學(xué)本身的邏輯體系,形成更加嚴(yán)謹(jǐn)和開(kāi)放的數(shù)學(xué)態(tài)度,更加提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,并且使學(xué)生的數(shù)學(xué)能力得到一個(gè)綜合性的提升。
總之,在講解等差函數(shù)求和知識(shí)相關(guān)的習(xí)題時(shí),教師應(yīng)該盡可能組織與之前所學(xué)知識(shí)的聯(lián)系,加強(qiáng)對(duì)于學(xué)生抽象思維的鍛煉,使得學(xué)生可以將實(shí)際的問(wèn)題符號(hào)化,能夠更好地解決所遇到的問(wèn)題。作為高中數(shù)學(xué)老師,如果愿意在這些方面多下功夫,不論對(duì)于學(xué)生來(lái)講還是對(duì)于教師來(lái)講,都是一件極有價(jià)值的事情。過(guò)程中,必須積極引導(dǎo)學(xué)生強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),促使他們對(duì)相關(guān)知識(shí)的基本概念、基本原理、公式、法則和定律具有較深的理解,協(xié)助他們獲得一定的數(shù)學(xué)思維能力,幫助他們獲得一些常用的數(shù)學(xué)解題方法,并讓他們多加練習(xí)以至于不斷深化鞏固,進(jìn)而將所學(xué)方法融會(huì)貫通,達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。
例如,對(duì)于一些從正面難以解答的問(wèn)題,嘗試通過(guò)“反證法”對(duì)其進(jìn)行解答,如對(duì)于已知a<0,-11,顯然和已經(jīng)條件不相符。即可得到ab2>a。
同樣的道理,假設(shè)ab 在高中數(shù)學(xué)解題中常用的解題方法,還有“配方法”、“換元法”、“參數(shù)法”、“待定系數(shù)法”等等,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些方法的掌握,可以促使他們獲得良好的數(shù)學(xué)基本技能,有助于幫助他們提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)。