陳 琳
(江蘇省南京市江寧高級中學 211000)
教學中,與學生交流,學生的感受是數(shù)學課能聽懂,課后作業(yè)不會做,考試不理想.與同行交流,老師也很無奈,同一個問題反復講解多遍,學生仍然一知半解.究其原因,這個問題的解決不是學生自身構建和生成以后完成的,沒有實現(xiàn)自我思考、領悟和生成的“被告知”“被模仿”的知識,時間久了就會被遺忘,再次碰到還是不會.認知心理學認為,學習是一種主體參與情景的持續(xù)構建的過程,學習是作為主體的學生親歷親為的事情,教師講課不能取代學生的學習,教師的作用在于引導學習,維持學習與促進學習.下面是筆者在市教研活動的一節(jié)公開課中的實錄與反思,懇請各位同仁批評指正.
探究:數(shù)列{an},{bn}滿an=2n,bn=n,嘗試用數(shù)列an,bn構造新數(shù)列{cn},并求{cn}的前n項和.
學生1:cn=2n+n,cn=2n-n,用分組求和法求和.
學生2:cn=n·2n,,用錯位相減法求和.
教師:很好,上述四個同學用已知的兩個數(shù)列構造了不同的數(shù)列,把我們數(shù)列中常見的數(shù)列求和方法都派上了用場,還有其它的構造方法嗎?
學生5:可以把兩個數(shù)列中的部分項放在一起構成新的數(shù)列.
老師:很好,那你們打算取兩個數(shù)列中的哪些項放在一起?
學生6:兩個數(shù)列中相同的項或者不同的項放在一起構成新的數(shù)列.
比如數(shù)列{bn}和{an}中相同的項構造新數(shù)列{cn},求數(shù)列{cn}的前n項和.
再比如數(shù)列{bn}中去掉{an}中的項構造新數(shù)列{dn},求數(shù)列{dn}的前n項和.
教師在黑板上列出{bn},{an},{cn}{dn},讓同學們直觀感受.
學生7:還可以繼續(xù)構造,數(shù)列{an}{bn}中所有項分別構成集合A,B,將集合A∪B中的所有元素從小到大依次排列,構成一個新數(shù)列{cn},求數(shù)列{cn}的前n項和.
教師:很好,這兩位同學構造了不一樣的數(shù)列,今天我們一起來挑戰(zhàn)一下,看能否求出它們的和.
設計意圖通過已有的數(shù)列,讓學生自己構造新的數(shù)列,自己提出問題,解決問題,前幾個問題正好是我們平常經(jīng)常研究的數(shù)列求和問題,學生容易想到,也容易求解,對已有的數(shù)列求和方法起到了復習作用.后兩個數(shù)列不容易想到,在老師和同學的互相啟發(fā),思維碰撞下,“一時激起千層浪”,同學們的思維頓時活躍起來,同學們躍躍欲試,都想構造出不同的數(shù)列,同學們學習的熱情被激發(fā)出來.同時為本節(jié)課后續(xù)學習做好鋪墊.
例1數(shù)列an=2n,bn=n,{bn}中去掉{an}中的項構造新數(shù)列{cn},求數(shù)列{cn}的前100項和T100.
學生當堂求解,老師巡視,部分學生已經(jīng)求解出來,部分學生還有困惑,提問求解遇到困難的同學.
教師:生8,你如何思考,還有什么困惑?
生8,,我分別列出了{an},{bn}中的前n項,找到{cn}中的項.
我的困難是我不知道{cn}的第100項是什么?
教師:按照我們研究數(shù)列的常用方法,遇到不熟悉的數(shù)列,列一列,看一看,找找規(guī)律,思路不錯.這位同學暫時遇到了一些困難,哪位同學能幫幫他?
生9:T100=(1+2+3+4+…)-(2+4+8+16+…),
假設等差數(shù)列{bn}中正好是100項,最后一項是100,則{bn}中的前100項中包含{an}中6項,即減去6項,則數(shù)列{bn}在前100項的基礎上再加上6項,增加的六項依次是101,102,103,104,105,106,它們都不是{bn}中的項,則
T100=(1+2+3+4+…100+101+102+103+104+105+106)-(2+4+8+16+32+64)=5545
教師:很好!思路非常清晰!
設計意圖:讓學生暴漏自己解題的盲點和誤區(qū),以此為探究點讓學生進行合作探究,學生展示問題,同伴互助,思維碰撞,激起同學們進一步的思考,效果良好.
變式1數(shù)列an=2n,bn=2n,{bn} 中去掉{an}中的項構造新數(shù)列{cn},求數(shù)列{cn}的前100項和T100.
設計意圖:變化一個數(shù)列,增加難度,讓學生再次體驗,增加思考的深度,方法進一步在腦海中固化.
例2數(shù)列an=2n,bn=3n+1,{an}{bn}中所有項分別構成集合A,B,將集合A∪B中的所有元素從小到大依次排列,構成一個新數(shù)列{cn},求數(shù)列{cn}的前70項和T70.
學生獨立思考,自主完成,5分鐘后交流.
生9:直接對數(shù)列{an},{bn}分別求和,兩個數(shù)列的和就是{cn}的和.
生10:生9說的不對,這兩個數(shù)列中有相同的項,應該把重復的項去掉.
教師:很好,生10分析的很到位,她發(fā)現(xiàn){an},{bn}兩個數(shù)列中有重復的項,重復的項是哪些?我們來列列看.
生10:
因為{an}和{bn}中相同的項:4,16,64,256,…,所以cn:2,4,7,8,10,13,16…
教師:{cn}這個數(shù)列有沒有規(guī)律?如何求和?
生10:{cn}沒有特殊的規(guī)律,既不是等差數(shù)列,也不是等比數(shù)列,我在這里遇到了困難,不知道如何求和.
同學們思考片刻,小組討論,繼續(xù)交流.
生11:{cn}沒有特殊的規(guī)律,但是數(shù)列{cn}是由數(shù)列{an},{bn}生成的,可以把{an},{bn}分別求和,再減去重復的項的和.
若70項全是{bn}中的項,最后一項是211,故70項中{an}最多有7項,最后一項是128,兩個數(shù)列重復的項有3項,因此{bn} 中恰有66項.
T70=(2+4+8+16+32+64+128)+(4+7+10+13+16+…+199)-(4+16+64)=6869
師:很好,分析的很到位,找數(shù)列的項數(shù)找的很準確.
例3數(shù)列an=3n+1,在任意相鄰兩項ak與ak+1(k=1,2,3…)之間插入2k個2,使它們和原數(shù)列構成一個新數(shù)列{bn},記Sn為數(shù)列{bn}的前n項和,求滿足Sn<500的n的最大值.
不易求出Sn,但是可以求出Sn+2n-2
Sn+2n-2=(4+7+10+13+…+3n+1)+2(21+22+…+2n-1)
分別估算n=7和n=8時上式的值S133=343,S262=624.
要使得Sn<500,則n介于133和262之間,S133+2k=343+2k<500,kmax=78,S211=S133+78=343+78×2=499,故滿足條件的n的最大值為211.
課堂小結:本節(jié)課我們研究了創(chuàng)新數(shù)列,請同學們從知識層面,方法層面分別總結一下.
生13:本節(jié)課我們研究了用已知數(shù)列研究新數(shù)列的問題,研究未知的數(shù)列最常用的方法是列一列,看一看,把未知數(shù)列逐步轉(zhuǎn)化為已知數(shù)列來求解,分組求和是常用的方法.
師:用已知構造新數(shù)列需要注意什么?
生14:一定要分析清楚新數(shù)列中的項,并弄清首項,尾項和項數(shù).
本節(jié)課設計意圖:創(chuàng)新數(shù)列是近兩年全國高考試卷的熱點問題,我想通過本節(jié)課的學習,給學生提供一些研究此類問題的常用方法,讓同學們見到此類問題不再害怕.
基于核心素養(yǎng)的數(shù)學課堂應該是立足于學生思維品質(zhì)的培養(yǎng)而成為“思維之樹長青”的課堂,就是要讓學生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,解決問題.本節(jié)課,學生通過思考,討論,交流,思維上經(jīng)歷了“直覺——矛盾——思考——論證”的過程,學生不斷的主動思考,交流碰撞,優(yōu)化思路,一層一層剝開題目隱藏的面紗,在討論交流過程中,不斷的揭示題目的本質(zhì)問題,在質(zhì)疑中逐步解決問題.這個過程很好的鍛煉了學生的“四能”,培養(yǎng)了學生直觀想象,邏輯推理,數(shù)學運算等核心素養(yǎng).同學們經(jīng)過思考,辨析,交流領悟到的方法印象深刻.他們體驗到了成功的快樂,很大程度上激發(fā)了他們學習數(shù)學的熱情.
老師在備課中要弄清本節(jié)課要讓學生通過探究透徹掌握什么?怎樣探究?探究這個難點問題需要哪些預備知識?如何分臺階的設置問題?探究過程中學生會遇到什么困難?在課堂探究的關鍵節(jié)點,老師要憑借提問和追問,把控探究方向,逐步深入,讓學生從“云山霧罩”到“豁然開朗”,讓課堂自然生成,水到渠成,知識和方法自然地進行提煉和升華.學會了思考,同學們碰到類似的問題,便敢于去嘗試,敢于去探索.