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(溧水高級中學(xué) 江蘇溧水 211200)
近期,筆者在全市范圍內(nèi)開設(shè)了一節(jié)公開課,經(jīng)過3次洗課,把一些繁、難的例題和習(xí)題刪去了,課堂中講解的題目看似簡單,但是筆者認為雖然它們簡約而不簡單,學(xué)生在教師精心設(shè)計的課堂教學(xué)的潛移默化中,逐步學(xué)會觀察、學(xué)會探索、學(xué)會研究,從而提升學(xué)生的綜合素養(yǎng).下面筆者將本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計整理如下:
本節(jié)高三復(fù)習(xí)課為“數(shù)列求和”第一課時,是學(xué)生在復(fù)習(xí)了等差數(shù)列和等比數(shù)列及其前n項和后安排的內(nèi)容,學(xué)生已經(jīng)有了數(shù)列有關(guān)知識的基礎(chǔ),因此主要針對一些既非等差又非等比數(shù)列的求和方法進行歸納、總結(jié).由于數(shù)列求和的方法很多,本節(jié)課就著重介紹其中一種方法:裂項求和.
會運用等差、等比數(shù)列的前n項和公式并結(jié)合裂項等方法解決一些其他的數(shù)列求和問題.
經(jīng)歷用等差、等比數(shù)列的前n項和公式解決一些其他數(shù)列求和問題的過程,充分認識感受裂項求和方法的運用.
會運用裂項解決相關(guān)數(shù)列的求和問題.
經(jīng)歷歸納數(shù)列求和的過程,培養(yǎng)學(xué)生觀察、比較與歸納的能力,在相關(guān)活動中設(shè)計問題、解決問題,并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會辨析,培養(yǎng)問題意識與質(zhì)疑精神.
環(huán)節(jié)1課前熱身,自主回顧
(1)等差數(shù)列的求和公式為______.
(2)等差數(shù)列前n項和公式的推導(dǎo)過程是怎樣的?用了什么方法?
(3)等比數(shù)列的求和公式為______.
(4)等比數(shù)列前n項和公式的推導(dǎo)過程是怎樣的?用了什么方法?
(5)你所知道的求和方法有哪些?
本環(huán)節(jié)要求學(xué)生課前完成,必要時翻看課本,課上只要適當(dāng)點撥即可.
設(shè)計意圖這幾個問題都是幫助學(xué)生回憶等差數(shù)列和等比數(shù)列求和公式的一些基本概念、方法,即使學(xué)生遺忘了,也只要課前翻看課本,很快就能解決.問題(5)意在讓學(xué)生回憶所知道的求和方法,為后面上課作好鋪墊,節(jié)省不必要的時間.
環(huán)節(jié)2課前測試,查漏補缺
(1)3+5+7+9+…+99=______;
(2)1+3+5+…+2n+1=______;
(3)1+2+4+…+2n=______;
(4)1+a+a2+…+an=______.
本環(huán)節(jié)要求學(xué)生在課堂前幾分鐘完成,然后教師講解,并適當(dāng)補充,強調(diào)易錯點.
設(shè)計意圖該題組的設(shè)計是針對等差、等比數(shù)列求和公式的簡單運用,從學(xué)生熟悉的等差、等比數(shù)列做起,針對其中幾個易錯點可設(shè)計項數(shù)問題以及等比數(shù)列求和時對公比的討論等,讓學(xué)生在做題的過程中不斷發(fā)現(xiàn)錯誤,糾正錯誤,真正參與到課堂中去.
環(huán)節(jié)3例題精講,夯實雙基
例1求和:
師:這里運用了什么方法?
生1:裂項求和法.
多媒體課件突出顯示:逆序求和法、錯項消去法、裂項求和法.
師:看例1的變式1:
變式1求和:
生2:也是用裂項求和,根據(jù)
(生2在敘述的同時展示他的做法.)
生3(迫不及待):錯了!
(生2笑了,雖有些羞赧,但不感到尷尬,長期訓(xùn)練的效果.)
師:機械套用了裂項求和法,豈能不錯!說說怎么錯的?
師:那怎么才能避免這種錯誤呢?
生4:最好的方法就是寫出來后合并檢驗一下.
師:裂項對了,后面呢?
生5:最后剩下的項也不對,不止2項!
師:剩下的項數(shù)又怎么判斷?
生6:我是用不完全歸納法,多寫幾項,看看剩下多少,然后不完全歸納出最后剩下多少項.
生7:我覺得可以把正的項和負的項分開寫,寫成:
它們的分母都是連續(xù)的整數(shù),剩下的項數(shù)一目了然!
設(shè)計意圖在裂項求和中,“系數(shù)的配平”和“確定最后剩余的項數(shù)”是難點,也是重點.這里采用讓學(xué)生示錯,自主糾錯,討論得到正確的結(jié)論,讓更多的學(xué)生參與教學(xué)是新課標(biāo)的一個主要目標(biāo).只有當(dāng)學(xué)生自己提出問題,解決問題后,所涉及的知識才能內(nèi)化為學(xué)生本人所有.
師:很好!用裂項求和時要注意檢驗.我們再看看下面的問題怎么解決:
設(shè)計意圖裂項求和的概念在頭腦中剛剛形成,趁熱打鐵,需要變形后才能用裂項求和.
有了前面題目的鋪墊,學(xué)生就不會隨便下筆了,思考了幾分鐘后,有學(xué)生舉手:
生8:先將通項公式變形再裂項:
從而
師:有些數(shù)列的通項公式需要進行變形后才能用裂項求和的方法,你能總結(jié)下裂項求和的通項公式有什么特征嗎?
學(xué)生歸納總結(jié)可以裂項求和的數(shù)列的特征為:首先是個分式,另外分母上2個相乘的式子差是常數(shù).同時學(xué)生也歸納出裂項的通項公式:
你能寫出一些能用裂項方法進行求和的數(shù)列嗎?
設(shè)計意圖通過前面幾次變式的討論,讓學(xué)生自己總結(jié)出可以裂項的通項公式的特點,培養(yǎng)學(xué)生善于觀察和總結(jié)歸納的能力,而且最后讓學(xué)生舉出相應(yīng)的可以裂項的通項公式,培養(yǎng)他們對所總結(jié)知識的運用能力,培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性.
環(huán)節(jié)4鏈接高考,凸顯主題
師:下面這2道題都是由高考題改編而來,大家想想怎么做?
例2設(shè)數(shù)列{an}為等差數(shù)列,對任意n∈N*,an≠0,公差d≠0,求證:
例3求和:tan1·tan2+tan2·tan3+tan3·tan4+…+tann·tan(n+1).
師:觀察式子的特點,聯(lián)想我們學(xué)過的公式及變形,用哪個公式合適呢?
生10:兩角差的正切公式.因為兩角和的正切公式變形之后只有加號沒有減號,不滿足相消條件.只有兩角差的正切公式
經(jīng)過變形得到
出現(xiàn)減號則前后2項才能相消.
設(shè)計意圖讓學(xué)生體會裂項求和在高考中的呈現(xiàn)形式,看到它的價值所在,才能激發(fā)學(xué)生勇攀高峰、學(xué)習(xí)新知的欲望.
環(huán)節(jié)5鞏固練習(xí),新知升級
(一名學(xué)生板書,其他學(xué)生糾正,評判對錯及過程方法.)
設(shè)計意圖設(shè)置鞏固練習(xí),意在檢驗學(xué)生對這節(jié)課的掌握程度,更讓學(xué)生體會要求和,必須先求通項公式的重要性;同時讓沒有完全掌握好的學(xué)生暴露自己的偏頗認識,然后教師進一步幫助認識模糊的學(xué)生澄清認識.以具體的問題,強化這類通項公式的特點,便于學(xué)生理解其結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵.
環(huán)節(jié)6課堂小結(jié),結(jié)語點金
你知道的數(shù)列求和方法有哪些?這節(jié)課你有哪些收獲?
設(shè)計意圖通過最后幾分鐘的總結(jié)交流,讓學(xué)生重溫重點、難點、知識的梳理、方法的提煉,保證一節(jié)課清晰的脈絡(luò),教師適時點睛、補充,幫學(xué)生將所學(xué)知識納入自己的認知結(jié)構(gòu)中去,只有這樣,課堂效果才能持久.
本課例教學(xué)以教師引導(dǎo)下的自主探究活動為載體,力爭從“求簡”入手,以最貼近學(xué)生思維“最近發(fā)展區(qū)”的問題為支點,引導(dǎo)學(xué)生展開對數(shù)列求和方法——裂項求和的研究.在變式中,注重對學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)、數(shù)學(xué)思想的滲透、數(shù)學(xué)思維的深化、思維能力的提升.
問題是探究性教學(xué)的起點,問題的選擇或設(shè)計要難易得當(dāng),要讓學(xué)生處于“跳一跳,摘到桃”的狀態(tài);問題還應(yīng)具有發(fā)散性,即解決問題方法的多樣性、條件或結(jié)論的可變性,這一問題的解決能引發(fā)新的問題產(chǎn)生,形成“問題鏈”,有了問題學(xué)生就有了思考與討論的方向,從而能持續(xù)地驅(qū)動學(xué)生進行探究,激發(fā)思維,深化思考.
數(shù)列內(nèi)容是高中數(shù)學(xué)的難點,而數(shù)列求和中的裂項求和是教學(xué)的重點與難點.對于第一輪復(fù)習(xí)的高三學(xué)生來說,不能過難,教學(xué)問題的選擇要簡單,教學(xué)的重心就能落在讓學(xué)生建構(gòu)起對數(shù)列求和的方法上.而本課例中的課前熱身、課前測試都是簡單題,用于喚醒學(xué)生對這部分內(nèi)容的回憶.例1正好貼近學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,起點低,由于問題難度小,全體學(xué)生都可以展開自主探究,能夠經(jīng)歷求和過程的體驗.再進一步通過變式的運用,從中提煉出數(shù)列求和的一般形式,形成方法體系,從對問題的變式中,形成“問題鏈”,而每個問題的提出,都會引起學(xué)生認知的沖突,引發(fā)探究,驅(qū)動思維發(fā)展.
在高三復(fù)習(xí)教學(xué)中,問題解決后教師要引導(dǎo)學(xué)生進行反饋分析,對解決方法進行評價,啟發(fā)學(xué)生自我調(diào)控,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)思路,啟迪心智,發(fā)散思維.在方法歸納中,先散后斂,提練通性通法,聚合思路,提升思維.通過反饋歸納讓學(xué)生能夠理清解題思路,生成解題方法,反饋解題過程,優(yōu)化解題方法,弄清解題通法,發(fā)現(xiàn)解題巧法,形成解題體系,完善解題網(wǎng)絡(luò).而教師適時地引導(dǎo)是不可缺少的,只有經(jīng)過教師的引導(dǎo),學(xué)生才能同化新解法,建構(gòu)新體系.方法的歸納是對解題的升華,在本課例中,讓學(xué)生自主探究,充分發(fā)散,最后總結(jié)出裂項求和的一般形式,加深了對數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解.
復(fù)習(xí)教學(xué)的核心是通過優(yōu)化學(xué)生的問題解決過程,促進學(xué)生思維的發(fā)展.因此在復(fù)習(xí)的每個環(huán)節(jié),無論是問題解決策略的形成階段——思路的產(chǎn)生和方法的生成,還是在類比遷移階段——變式拓展和方法遷移,教師都不能越俎代庖,要留足時間讓學(xué)生獨立思考、自主探究、互相討論和反饋歸納.教師要在適時、恰當(dāng)、有度地引導(dǎo)與追問中引發(fā)學(xué)生內(nèi)心的沖突,打破原有認知結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài),啟迪心智、驅(qū)動思維,使學(xué)生進入問題探究之中.學(xué)生在持續(xù)不斷的思考中學(xué)會用自己的思維方式構(gòu)建解題策略,不斷糾正錯誤,使思維不斷延伸和優(yōu)化.在本課例中,學(xué)生在例1的基礎(chǔ)上容易產(chǎn)生思維定勢,在變式1中就出現(xiàn)錯誤,引發(fā)認知沖突,如何解決?錯在哪里?激起思維,引導(dǎo)學(xué)生開始觀察式子結(jié)構(gòu)、研究已知信息,等等;通過變式、問題的不斷深入,思維持續(xù)被驅(qū)動,也不斷在深化.未來的高考試題是猜不著的,但只要積攢了豐厚的“勢能”,那么在考場上就能充分地釋放出“動能”,從容應(yīng)對各種試題.