張強(qiáng)
(內(nèi)蒙古巴彥淖爾市烏拉特中旗第一中學(xué),內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015300)
數(shù)列作為高中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,是歷屆高考的必考內(nèi)容。數(shù)列教學(xué)的核心素養(yǎng)——邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算。借助我國(guó)先人之?dāng)?shù)學(xué)經(jīng)典展開(kāi)教學(xué),讓學(xué)生感受我國(guó)文明之璀璨,把握三維目標(biāo),體現(xiàn)數(shù)學(xué)價(jià)值,呈現(xiàn)數(shù)學(xué)魅力。數(shù)列求和作為數(shù)列教學(xué)的重要模塊,是以兩個(gè)基本數(shù)列——等差數(shù)列和等比數(shù)列為基礎(chǔ),進(jìn)一步提升邏輯推理和運(yùn)算能力,學(xué)會(huì)建立一般數(shù)學(xué)模型,強(qiáng)化實(shí)際問(wèn)題的考察。在解決具體問(wèn)題時(shí),要熟練運(yùn)用分類討論、轉(zhuǎn)化歸納、類比推理等數(shù)學(xué)思想,將表象很難求和的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為我們熟悉的求和形式。本節(jié)課從公式法求和、分組求和、并項(xiàng)求和、裂項(xiàng)求和、錯(cuò)位求和五個(gè)角度,闡述數(shù)列求和的方法,遵循學(xué)生循序漸進(jìn)的認(rèn)知規(guī)律,讓學(xué)生在感知知識(shí)的同時(shí),感受數(shù)學(xué)的樂(lè)趣。
教師:數(shù)列的基本就在于等差數(shù)列和等比數(shù)列,對(duì)于這兩種數(shù)列,我們?cè)鯓忧蠛?,看下面的?wèn)題。
問(wèn)題1:
⑴2+4+6+…+2n=
⑵1+2+2+2+…+2=
學(xué)生1:這兩個(gè)數(shù)列求和,直接用等差數(shù)列和等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式求解。答案是n(n+1),2-1
教師:有不同意見(jiàn)嗎?
學(xué)生2:第⑵題應(yīng)該有n+1項(xiàng),答案是 2-1
方法點(diǎn)睛(教師):同學(xué)們,利用公式法求和,一定要搞清首項(xiàng)、公差(公比)以及數(shù)列的項(xiàng)數(shù)。
教師:請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察,我們能否對(duì)該數(shù)列求和。
方法點(diǎn)睛(教師):通過(guò)分組,得到等差或等比數(shù)列,分別求和再相加即可。這種方法叫做分組求和法。
問(wèn)題3:S=1-2+3-4+…+(-1)·n,當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),S= ,當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),S=
學(xué)生4:類比問(wèn)題2,利用分組求和法。(實(shí)物投影展示)
教師:同學(xué)們,還有其他方法嗎?
方法點(diǎn)睛(教師):學(xué)生5的方法,把數(shù)列的若干項(xiàng)合并,得到一個(gè)常數(shù)列(也可能得到等差或等比數(shù)列),再進(jìn)行求和,這種方法叫做并項(xiàng)求和法。顯然,問(wèn)題3使用并項(xiàng)求和法更為簡(jiǎn)單。
問(wèn)題4:
方法點(diǎn)睛(教師):這兩個(gè)數(shù)列求和,都是把數(shù)列中每一項(xiàng)拆成兩項(xiàng)之差,并消掉若干項(xiàng),實(shí)現(xiàn)求和。第二個(gè)數(shù)列求和,需配一個(gè)常數(shù),才能拆項(xiàng)。同學(xué)們要體會(huì)其中的數(shù)學(xué)奧秘。這種數(shù)列求和的方法叫做裂項(xiàng)相消法。
常見(jiàn)的拆項(xiàng)公式:
問(wèn)題5:1·3+2·3+3·3+…+n·3=
教師:同學(xué)們,仔細(xì)觀察,我們能有什么方法求和?學(xué)生8:令S=1·3+2·3+3·3+·+n·3……①
兩邊同乘3,得:3S=1·3+2·3+3·3+…+n·3……②
①—②得:-2S=1·3+1·3+1·3+…+1·3n·3
方法點(diǎn)睛(教師):這個(gè)問(wèn)題,我們利用等式的性質(zhì)和方程的思想,通過(guò)錯(cuò)位相減轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列求和的問(wèn)題,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)該數(shù)列的求和。這種數(shù)列求和的方法叫做錯(cuò)位相減法。
教師:本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪些數(shù)列求和的方法,請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)一下。
學(xué)生9:我們學(xué)習(xí)了公式法求和、分組求和法、并項(xiàng)求和法、裂項(xiàng)相消法、錯(cuò)位相減法。
教師:很好,數(shù)列求和是本章的難點(diǎn),不同的數(shù)列求和方法不同,重在研究數(shù)列的形式和通項(xiàng)公式。通過(guò)分析、歸納、類比,得到數(shù)列的一些規(guī)律,聯(lián)想相應(yīng)的求和方法,既是根本,也是關(guān)鍵。數(shù)列求和的實(shí)質(zhì)就是求數(shù)列{S}的通項(xiàng)公式,它幾乎涵蓋了數(shù)列中所有的思想策略,方法和技巧。所以請(qǐng)同學(xué)們謹(jǐn)記:方法不萬(wàn)能,嘗試是關(guān)鍵,猜想要大膽,百練定成功。
(1)數(shù)列求和對(duì)學(xué)生的知識(shí)和思維有很高的要求,通過(guò)自主學(xué)習(xí)、合作探究,激發(fā)學(xué)生的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,與學(xué)生同步而行。不斷挖掘?qū)W生的潛能,啟發(fā)學(xué)生的思考方向和思維角度,把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒,獲得學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。在解決問(wèn)題的過(guò)程中,學(xué)生找到了方法與技巧,必然帶來(lái)思想上的波瀾,情感上的感染,價(jià)值上的認(rèn)可,從而不斷提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。
(2)教師在教學(xué)過(guò)程中,充分的參與,恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥,肯定的關(guān)注,合理的引導(dǎo)。把握教學(xué)環(huán)節(jié)的突發(fā)事件,應(yīng)對(duì)自如,注重細(xì)節(jié),使學(xué)生獲得知識(shí)的同時(shí),產(chǎn)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的濃厚樂(lè)趣。并不是所有學(xué)生都能掌握本節(jié)課的內(nèi)容,但肯定的賞識(shí),適當(dāng)?shù)谋摅?,定能讓學(xué)生充滿自信,這也是核心素養(yǎng)的體現(xiàn)。
高中數(shù)學(xué)教學(xué)以發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,創(chuàng)設(shè)合理的教學(xué)情境,運(yùn)用各種教學(xué)方法,啟發(fā)思維,激發(fā)興趣,使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。不斷引導(dǎo)學(xué)生感悟數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值、應(yīng)用價(jià)值、文化價(jià)值和審美價(jià)值。