江蘇省鄭集高級中學(xué) 孟軍軍
數(shù)列作為對客觀規(guī)律描述的基本數(shù)學(xué)模型和特殊函數(shù)類型,其在實(shí)際生活中的運(yùn)用較為廣泛。由于作為重要數(shù)學(xué)模型的數(shù)列能夠?qū)ι鐣?shí)際問題進(jìn)行反映,例如等差、等比數(shù)列在銀行儲蓄以及分期付款中的廣泛運(yùn)用,因此高中數(shù)學(xué)教師需要重視高中生的數(shù)列教學(xué)。數(shù)列教學(xué)不僅符合時代要求而且符合學(xué)生綜合發(fā)展的需要,由此,本文以蘇教版教材為例,就數(shù)列教學(xué)的重要性進(jìn)行分析,并就如何切實(shí)提高高中數(shù)學(xué)數(shù)列教學(xué)的教學(xué)效率進(jìn)行分析。
數(shù)列知識屬于高中數(shù)學(xué)教學(xué)中一項(xiàng)重要內(nèi)容,由于其自身蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)邏輯思維以及方法較為豐富,如產(chǎn)品規(guī)格的設(shè)計、房屋貸款和工資選擇等,因此,可以作為一種高中階段學(xué)生需掌握的重要數(shù)學(xué)模型。對高中學(xué)生來說,數(shù)列知識的學(xué)習(xí)不僅能在一定程度上對其邏輯推理能力進(jìn)行培養(yǎng),還能在一定程度上提高其運(yùn)算能力,由此可見,高中數(shù)學(xué)教師重視學(xué)生數(shù)列教學(xué)具有重要作用。在高中數(shù)學(xué)數(shù)列教學(xué)的過程中,教師需要不斷創(chuàng)新和探究教學(xué)方法以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化掌握數(shù)列知識的目的。此外,數(shù)學(xué)教師對數(shù)列教學(xué)的高度重視可對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)形成一定的緊迫感,可引起學(xué)生對數(shù)列知識足夠重視并激發(fā)其學(xué)習(xí)數(shù)列知識的興趣。
多數(shù)學(xué)生對部分?jǐn)?shù)列問題難以直接下手,考慮其原因在于學(xué)生對多個細(xì)節(jié)的過分重視而忽視整體考慮,即多數(shù)學(xué)生無法靈活運(yùn)用數(shù)列公式。就函數(shù)定義而言,數(shù)列屬于一種較為特殊的函數(shù),因此充分運(yùn)用函數(shù)思想對數(shù)列問題進(jìn)行探究是數(shù)列問題解決的本質(zhì)。函數(shù)要求學(xué)生具備整體思想,其主要表現(xiàn)為從整體角度出發(fā)對問題進(jìn)行分析,尤其在題意不明以及難以直接找尋解題方法的題目中表現(xiàn)顯著。分析等差數(shù)列求和公式Sn=na1+n(n-1)d/2=An2+Bn,發(fā)現(xiàn)該公式與二次函數(shù)的形式較為契合,可以利用二次函數(shù)的思想進(jìn)行探究。
例如:某一個等差數(shù)列中,Sn=m 是前n 項(xiàng)和,Sm=n 是前m 項(xiàng)和(m 不等于n),以此為基礎(chǔ)條件,求前Sm+n。分析該題可知,Sm+n=(m+n)×a1+(m+n)(m+n-1)d/2=[a1+(m+n-1)d/2](m+n),發(fā)現(xiàn)求解Sm+n需要求出a1+(m+n-1)d/2的值。利用函數(shù)思想和整體思想并結(jié)合等差數(shù)列求和知識、圖像經(jīng)過點(diǎn)(0,0)進(jìn)行解題,考 慮Sm=(m-1)md/2+ma1=n 以 及Sn=(n-1)nd/2+na1=m,兩式相減,可得Sm-Sn=(m-n)a1+(m+n-1()m+n)d/2=-1,得到數(shù)列前Sm+n=-m-n。
數(shù)學(xué)中常用的一種思想方法是遞推思想,此類思想多用于解答復(fù)雜的通項(xiàng)問題,遞推思想中常用的兩種方法是累加法和累積法。其中將數(shù)列中的各項(xiàng)進(jìn)行累計求和以尋求問題的突破口為累加法,累加法能在一定程度上簡化解題步驟。如果所求數(shù)列中的通項(xiàng)滿足f(n)=an-an-1,而(fn)可以進(jìn)行裂項(xiàng),該通項(xiàng)式可以采取累加法進(jìn)行求和。例如:數(shù)列{an}的首項(xiàng)a1=1,當(dāng)n≥2時,an=an-1+1/n(n+1),求該數(shù)列通項(xiàng)公式。本題中,若n≥2,則an=1/n(n+1)+an-1,求出an-an-1=-1/(n+1)+1/n,采取累加法思想進(jìn)行求解。可得an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)=3/2-1/(n+1)。累積法的思想類似于累加法,若g(n)=an/an-1存在一定關(guān)系時,可以采用an=an/an-1×an-1/an-2×…×a2/a1×a1d 這一公式求解an。
數(shù)學(xué)解題思想中的另一種常用方法是方程思想,其主要是采用方程組形式對未知量進(jìn)行求解,數(shù)列中的常用量為n,a1,an,d(q)以及Sn,實(shí)際求解時可采用當(dāng)中三個已知量與方程進(jìn)行結(jié)合,對其他的兩個未知量進(jìn)行求解。例如:等差數(shù)列{an}中的公差是一個正數(shù),其中a3與a7的乘積為-12,和為-4,而a4和a6的和等于a3與a7的和,求該數(shù)列前n 項(xiàng)和。根據(jù)題意可知,a3×a7=-12,a3+a7=a4+a6=-4,結(jié)合方程思想可知,a3與a7是方程x2+4x-12=0中的兩個解,由于公差d>0,可得a7=2,a3=-6。將上述兩個答案代入關(guān)系式,可得a1+2d=-6和a1+6d=2這個方程組,求解方程組可知a1=-10,d=2;隨后將上述結(jié)果代入到等差數(shù)列求和公式中,可得Sn=n(n-1)-10n。
新課程背景下教師需將教學(xué)理念以及教學(xué)設(shè)計意圖落實(shí)到教學(xué)中,以真實(shí)課堂為中心展開教材研究、培訓(xùn)。新課改對教學(xué)素質(zhì)教育的高要求影響著數(shù)學(xué)教學(xué),數(shù)列知識教學(xué)在數(shù)學(xué)教學(xué)中占據(jù)基礎(chǔ)性地位,因此,教師需要采取有效教學(xué)模式對授課方式予以研究和創(chuàng)新,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時提高課堂教學(xué)效率。此外,教師通多指導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識在實(shí)際生活中進(jìn)行實(shí)踐,可在一定程度上達(dá)到鞏固課堂所學(xué)知識的目的。
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