☉西安交通大學(xué)蘇州附屬中學(xué) 周書(shū)琴
構(gòu)建高效課堂這一數(shù)學(xué)教學(xué)改革最熱門的話題說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單,但想真正實(shí)現(xiàn)高效課堂這一目標(biāo)卻是相當(dāng)有難度的,高三復(fù)習(xí)迎考階段的課堂教學(xué)起點(diǎn)高、容量大、節(jié)奏快,達(dá)成高效課堂的目標(biāo)自然也就更加有難度了,很多教師在復(fù)習(xí)迎考的課堂教學(xué)中花費(fèi)的精力很多,學(xué)生也竭盡全力了,但獲得的成效卻往往不能盡如人意,有的甚至適得其反了,難道就沒(méi)有不過(guò)分加重學(xué)生負(fù)擔(dān)但又能取得高效教學(xué)的方法了嗎?
筆者根據(jù)高三復(fù)習(xí)迎考階段課堂教學(xué)的特點(diǎn)在某些典型例題的教學(xué)上進(jìn)行了深入的思考,基于經(jīng)典例題的解析并進(jìn)行拓展延伸對(duì)于高效課堂的建構(gòu)來(lái)說(shuō)應(yīng)該是極有價(jià)值的,事實(shí)上,幾年來(lái)的實(shí)踐也確實(shí)令筆者的課堂教學(xué)獲得了大面積的豐收.
切入題:數(shù)列{an}的前n項(xiàng)之和為Sn=1-5+9-13+…+(4n-3)·(-1)n-1,則S15+S22-S31=______.
這道看似不起眼的填空題往往運(yùn)用特殊化法很快能夠解決,但筆者仔細(xì)審視該題卻發(fā)現(xiàn)此題蘊(yùn)含著可以利用的豐富知識(shí)、技能與思想,此題經(jīng)過(guò)一定的延伸與拓展一定能夠?yàn)閷W(xué)生思維與能力的發(fā)展創(chuàng)造出更大的價(jià)值.
學(xué)生一般運(yùn)用特殊值的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律得到S15=29,S22=-44,S31=61,因此最終答案是-76.
如果能夠不滿足于個(gè)別特殊結(jié)論的得出并對(duì)一般結(jié)論進(jìn)行由此及彼、由表及里的擴(kuò)散式深入研究,這說(shuō)明學(xué)生已經(jīng)具備了良好的數(shù)學(xué)思維慣性.
延伸1:研究一般規(guī)律,求Sn=?
延伸2:當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),將每相鄰兩項(xiàng)結(jié)合可得Sn=-4-4-4-…-4=(-4)
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),Sn=-4-4-4-…-4+(4n-3)=(-4)·+(4n-3)=2n-1.
延伸3:結(jié)合上述兩個(gè)結(jié)果.
方法小結(jié):符號(hào)因子(-1)n得到了很好的應(yīng)用,此處表現(xiàn)為(-1)n-1,前者為偶正奇負(fù),后者則為奇正偶負(fù),筆者給這個(gè)以前多次應(yīng)用過(guò)的方法起了一個(gè)自動(dòng)控制符號(hào)的小“杠杠”這一有趣的名字.
延伸4:可否有什么辦法能夠一次性地得到公式①呢?
通過(guò)錯(cuò)項(xiàng)加減法可一次性地得到公式①.
延伸5:構(gòu)造新數(shù)列{Sn}并求其前n項(xiàng)的和Tn.
則Pn=3-7+11-15+…+(-1)n-2·[4(n-1)-1]+(-1)n-1·(4n-1).
又Pn=3-7+11-…+(-1)n-3·[4 (n-2)-1]+(-1)n-2·[4(n-1)-1]+(-1)n-1·(4n-1).
兩式錯(cuò)項(xiàng)相加,得2Pn=3-4+4-4+…+(-1)n-·24+(-1)n-·14+(-1)n-·1(4n-1)=3-4 [1-1+1-1+…-(-1)n-1]+(-1)n-1·
延伸6:數(shù)列{Sn}的各項(xiàng)依次為1,-4,5,-8,13,-8,9,-12,…,則數(shù)列{Tn}的各項(xiàng)依次為1,-3,2,-6,3,-9,4,能與上述Sn的表達(dá)式一樣,根據(jù)n的奇偶性將兩個(gè)結(jié)果合并嗎?
延伸6的難度與延伸3相比難度更大,但其中巧妙運(yùn)用自動(dòng)控制符號(hào)的小“杠杠”原理卻是一樣的,兩個(gè)表達(dá)式經(jīng)過(guò)加工變形在+1與-1上有區(qū)別之外,剩余部分都是一樣的,小“杠杠”安裝進(jìn)去即可得到:
分子中括號(hào)里4的系數(shù)分別是+1與-1,后面也分別為+1與-1,所以,當(dāng)n是一切正整數(shù)時(shí),有統(tǒng)一公式Tn=這從實(shí)質(zhì)上來(lái)說(shuō)是與之前公式②完全相同的.
可以用兩種方法解決.
解法1:先求數(shù)列({-1)n-1}的前n項(xiàng)和Qn.
解法2:再由n的奇偶性分別求和.
兩式合并起來(lái)又會(huì)怎樣呢?
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),
所以,當(dāng)n為所有正整數(shù)時(shí)有統(tǒng)一公式:
壓軸問(wèn)題:③、④兩式具備怎樣的一致性呢?
方法1:當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),③、④兩式都可以化為Rn=
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),③、④兩式都可以化為:
方法2:③、④兩式都可以化為:
(1)具備節(jié)時(shí)高效的優(yōu)點(diǎn).時(shí)間緊是高三數(shù)學(xué)迎考復(fù)習(xí)階段最為突出的問(wèn)題,如果不任意用題海卷山來(lái)增加學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān),那么時(shí)間對(duì)于高三所有的數(shù)學(xué)教師來(lái)說(shuō)其實(shí)都是一樣的,因此,如何在這樣一個(gè)恒定的時(shí)間段內(nèi)發(fā)揮課堂教學(xué)的高質(zhì)量、高效益就成為了所有高三數(shù)學(xué)教師必須認(rèn)真考慮的問(wèn)題.本文列舉的一系列延伸題組是建立在一個(gè)看似特別微小的填空題上的,這么多問(wèn)題的延伸在有限的時(shí)間內(nèi)對(duì)于學(xué)生思維的拓展與靈感的觸動(dòng)無(wú)法估量,高三數(shù)學(xué)教師如果能有如此變式延伸練習(xí)的教學(xué)意識(shí),必然會(huì)在有限的時(shí)間內(nèi)獲得令人驚喜的巨大收獲.
(2)應(yīng)遵循科學(xué)發(fā)展的規(guī)律.數(shù)學(xué)課堂與國(guó)家發(fā)展一樣都應(yīng)講究科學(xué)的發(fā)展,蠻干、折騰都是一些沒(méi)有意義的無(wú)效勞動(dòng),因此,教師在教學(xué)中應(yīng)遵循學(xué)生認(rèn)知與能力的發(fā)展規(guī)律層層遞進(jìn)、步步深入地落實(shí)教學(xué),使學(xué)生能夠在教師的針對(duì)性引導(dǎo)中一步一個(gè)臺(tái)階地踏實(shí)提升,環(huán)環(huán)相扣且踏實(shí)科學(xué)的數(shù)學(xué)研究必然能對(duì)學(xué)生科學(xué)精神的樹(shù)立與科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)起到積極的作用.
(3)延伸拓展的覆蓋面得到擴(kuò)充.本文中從微小填空題所延伸出的諸多問(wèn)題都具備了“小”、“巧”、“活”、“寬”的特點(diǎn),但回頭對(duì)這些小題進(jìn)行審視,我們不難發(fā)現(xiàn)其中蘊(yùn)含了非常豐富的知識(shí)、技能與思想,特殊數(shù)列、通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和、錯(cuò)位相減法、符號(hào)因子的運(yùn)用等知識(shí)與方法以及所隱含的數(shù)學(xué)思想得到了“拆”、“湊”、“配”、“添”、“變”、“換”等小技巧的應(yīng)用,這在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中可以說(shuō)是重點(diǎn)中的重點(diǎn).
(4)理悟結(jié)合.邏輯思維與直覺(jué)思維的融合發(fā)展才是完整數(shù)學(xué)思維的表現(xiàn),因此,教師在教學(xué)中應(yīng)對(duì)學(xué)生的悟性猜想、類比聯(lián)想、靈感頓悟等諸多方面的表現(xiàn)進(jìn)行隨時(shí)的觀察,并注重其這些方面能力的鍛煉與培養(yǎng).
(5)同樣應(yīng)注意分層.事物發(fā)展的不平衡性對(duì)課堂教學(xué)也提出了分層教學(xué)的要求,針對(duì)不同水平與能力的學(xué)生提出不同的要求并落實(shí)教學(xué)對(duì)于所有學(xué)生的發(fā)展來(lái)說(shuō)是必須的,基于典型例題并找準(zhǔn)研究的切入點(diǎn)所進(jìn)行的變式或延伸對(duì)于各水平層次的學(xué)生來(lái)說(shuō)都創(chuàng)造了廣闊的思維發(fā)展空間.
(6)同樣應(yīng)重視學(xué)生這一主體.教師在典型例題的延伸教學(xué)中應(yīng)盡量引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題,并想盡辦法讓學(xué)生對(duì)問(wèn)題展開(kāi)研究,當(dāng)然,教師放手于學(xué)生不顧的行為也是錯(cuò)誤的,教師應(yīng)隨時(shí)關(guān)注學(xué)生在認(rèn)知、思維、探究上的諸多表現(xiàn)并在關(guān)鍵之處及時(shí)點(diǎn)撥,適當(dāng)?shù)亍包c(diǎn)一點(diǎn)”、“促一促”、“幫一幫”、“扶一扶”、“托一托”對(duì)于學(xué)生的困惑就是極有價(jià)值的“及時(shí)雨”.
(7)學(xué)習(xí)情趣高昂.興趣可以說(shuō)是鉆研探索與潛藏智慧的發(fā)動(dòng)機(jī)與挖掘機(jī),很多創(chuàng)造靈感的形成都需要興趣的引爆.教師在高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)迎考階段也不能一味用升學(xué)來(lái)催使學(xué)生拼搏努力,而應(yīng)該將新穎別致但又符合考試要求與學(xué)生認(rèn)知的題目提供給學(xué)生研究,學(xué)生在自己的研究中獲得一個(gè)個(gè)意想不到的結(jié)論、一個(gè)個(gè)跌宕起伏的探索歷程,必然能夠創(chuàng)造出更多的靈感、笑聲與掌聲.
(8)充滿勵(lì)志教育.數(shù)學(xué)解題的過(guò)程其實(shí)也蘊(yùn)含著豐富的情感與意志表現(xiàn).教師應(yīng)不斷引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生在解題探究中樹(shù)立起數(shù)學(xué)真理的執(zhí)著追求,使學(xué)生面對(duì)困難時(shí)不會(huì)輕易產(chǎn)生退縮、畏懼、動(dòng)搖的負(fù)面情緒,在一定的勝利中也不會(huì)輕易產(chǎn)生驕傲自滿的情感,使學(xué)生能夠在數(shù)學(xué)探究的歷程中因?yàn)樽陨淼奶岣叨鸩綐?shù)立更高的要求,引導(dǎo)學(xué)生將升學(xué)看成個(gè)人成長(zhǎng)道路上的一個(gè)微小目標(biāo)并使其逐步培養(yǎng)起為祖國(guó)、民族發(fā)展而努力的遠(yuǎn)大理想.F