【摘要】 《“楊輝三角”與二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)》這節(jié)課是以二項(xiàng)式定理為基礎(chǔ),研究二項(xiàng)式系數(shù)這組特定的組合數(shù)的性質(zhì),對(duì)鞏固二項(xiàng)式定理,建立相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)組合數(shù)、進(jìn)行組合數(shù)的計(jì)算和變形有重要作用,通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生需要掌握二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì);會(huì)應(yīng)用二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)和賦值法等解決相關(guān)問(wèn)題.而無(wú)論是性質(zhì)的探究還是賦值法的領(lǐng)會(huì)和運(yùn)用,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)都是個(gè)難點(diǎn),我經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究、悉心備課,整理出了如下的方式,經(jīng)過(guò)試驗(yàn),學(xué)生反映非常好,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的參與度和積極性,并且把賦值法的學(xué)習(xí)這個(gè)難點(diǎn)轉(zhuǎn)化成了本節(jié)課的一個(gè)亮點(diǎn),從而成功的上好了本節(jié)課,因此,特將本節(jié)課的大概寫(xiě)出來(lái),以供同仁參考,希望對(duì)大家有所幫助.
【關(guān)鍵詞】 楊輝三角;二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì);賦值法
一、溫故而知新
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了“二項(xiàng)式定理”,即(a+b)的n次方的展開(kāi)式,即:
(a+b)n=C0nan+C1nan-1b1+…+Crnan-rbr+…+Cnnbn+……,復(fù)習(xí)二項(xiàng)式定理內(nèi)容及相關(guān)概念,開(kāi)門(mén)見(jiàn)山的引出新課,并讓學(xué)生完成課本的探究一一填表.
二、 探究性質(zhì)
利用學(xué)生填好的表,啟發(fā)學(xué)生:“表示形式的 變化 有時(shí)也能幫助我們發(fā)現(xiàn)某些規(guī)律”,從而引導(dǎo)學(xué)生稍作變化得到二項(xiàng)式系數(shù)表,然后,簡(jiǎn)單而自豪的介紹該表的來(lái)歷,并鼓勵(lì)學(xué)生去探究規(guī)律,在這里教師可以充分發(fā)揮學(xué)生主體地位的作用,放開(kāi)手讓學(xué)生大膽探究發(fā)現(xiàn),老師在巡視過(guò)程中對(duì)于遇到困難的個(gè)別學(xué)生或小組可以適時(shí)引導(dǎo).經(jīng)過(guò)激烈、充分的探討,學(xué)生可能會(huì)得到比書(shū)上還要多的規(guī)律,只要是正確的,我們都要一一肯定,從而增強(qiáng)學(xué)生的自信心和繼續(xù)求知的欲望.
三、證明性質(zhì)
學(xué)生得到的規(guī)律是當(dāng)n=1,2,3,4,5,6時(shí)得出的,所以在此時(shí)可以拋給學(xué)生一個(gè)問(wèn)題:“當(dāng)n取任意正整數(shù)時(shí),這些規(guī)律還成立嗎?”為了降低難度,可以先引導(dǎo)學(xué)生把系數(shù)表轉(zhuǎn)換成組合數(shù)的形式,然后由學(xué)生逐一去驗(yàn)證.
學(xué)生在驗(yàn)證“除1外的每一個(gè)數(shù)都等于它‘肩上’兩個(gè)數(shù)的和”時(shí),容易出現(xiàn)的困難是:找不到Crn+1肩上的兩個(gè)數(shù)分別是多少.這時(shí)教師可以通過(guò)具體的例子引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律,比如利用C25=C14+C24;C46=C35+C45等給予提示.對(duì)于“先增大后減小,中間取最大值”,這條性質(zhì),(即“二項(xiàng)式系數(shù)的增減性與最大值”)的驗(yàn)證,可以這樣引導(dǎo)學(xué)生:“對(duì)于一個(gè)確定的n,比如n=6,(a+b)n展開(kāi)式中二項(xiàng)式系數(shù)的增減性與最大值除了可以通過(guò)楊輝三角觀察出來(lái)之外,你還能有其他方法,能夠直觀的顯示二項(xiàng)式系數(shù)的增減性與最大值嗎?”學(xué)生可以各抒己見(jiàn),最后他們通過(guò)討論發(fā)現(xiàn):二項(xiàng)式系數(shù)C0n,C1n,C2n,…,Crn,…,Cnn,可看成是定義在{0,1,2,…,n}上以r為自變量的函數(shù)f(r),從函數(shù)角度分析二項(xiàng)式系數(shù)的增減性與最大值,更直觀!然后讓學(xué)生畫(huà)出 n=6,7時(shí)f(r)的圖像,通過(guò)圖像,直觀的看出n=6時(shí)在r=3處取得最大值,n=7時(shí)在r=3和r=4處同時(shí)取得最大值.
教師適時(shí)總結(jié)升華:當(dāng)對(duì)稱軸是整數(shù)時(shí),就在對(duì)稱軸處取得最大值,當(dāng)對(duì)稱軸不是整數(shù)時(shí),在離對(duì)稱軸最近的兩個(gè)整數(shù)處取得最大值.
在分析證明C0n,C1n,C2n,…,Crn,…,Cnn的增減性和最大值時(shí),有了n=6,7的鋪墊,
可以引導(dǎo)學(xué)生理解:要證明C0n,C1n,C2n,…,Crn,…,Cnn的增減性.只需要知道,Crn相對(duì)于Cr-1n的增減情況即可.然后由學(xué)生自己動(dòng)手求解并探討:使得Crn>Cr-1n的r的取值范圍教師和學(xué)生一起總結(jié)出: n是偶數(shù)時(shí),展開(kāi)式是奇數(shù)項(xiàng),中間一項(xiàng)C n 2 n最大;n是奇數(shù)時(shí),展開(kāi)式是偶數(shù)項(xiàng),中間有兩項(xiàng)C n-1 2 n和Cn n+1 2 相等,取得最大值.本著學(xué)以致用的原則,這里可以安排相應(yīng)的練習(xí)題,便于學(xué)生鞏固所學(xué).
對(duì)于“每個(gè)展開(kāi)式的二項(xiàng)式系數(shù)和為2n,(即C0n+C1n+C2n+…+Crn+…+Cnn=2n)”這個(gè)性質(zhì)的分析與證明,我是這樣處理的,對(duì)學(xué)生順利掌握賦值法起到了很好的作用.
首先讓學(xué)生觀察要證的等式與二項(xiàng)式定理:
“(a+b)n=C0nan+C1nan-1b+C2nan-2b2…+Crnan-rbr+…+Cnnbn”的關(guān)系,教師提示:二項(xiàng)式定理是個(gè)恒等式,當(dāng)a,b為任意的實(shí)數(shù)或者多項(xiàng)式時(shí),依然成立.因此,我們可以根據(jù)需要靈活選取a,b的值.然后請(qǐng)學(xué)生大膽嘗試給a,b任意賦值,看看能得出怎樣的等式,這個(gè)環(huán)節(jié)就像游戲一樣,學(xué)生們都樂(lè)此不疲的創(chuàng)造著一個(gè)又一個(gè)的等式.在諸多的等式中就已經(jīng)出現(xiàn)了要證明的C0n+C1n+C2n+…+Crn+…+Cnn=2n以及
C0n-C1n+C2n-C3n+…+(-1)nCnn=0等等一個(gè)又一個(gè)漂亮的等式,順其自然的就得到了:(a+b)n的展開(kāi)式中的奇數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)和等于偶數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)和.從而成功突破了這節(jié)課的難點(diǎn),并讓學(xué)生輕松掌握了這節(jié)課的重點(diǎn).
通過(guò)這種方式講授的本節(jié)課受到了學(xué)生和同事們的高度贊揚(yáng),各位同仁們不妨一試,希望對(duì)大家有用.
【參考文獻(xiàn)】
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[3]呂永庚.讓學(xué)生在自主探究中提升學(xué)習(xí)力[J].2011年12月.