APP下载

匠心独运,引导学生突破“等差数列”教学瓶颈

2017-05-31顾敏

中学课程辅导·教师通讯 2016年22期
关键词:等差数列项数收益

顾敏

在高中的知识体系中,等差数列是一个重难点,也是在教学的过程中一个经常出现的瓶颈。作为教师,不能固守传统的教学方法,一味地讲公式、做习题,而要独运匠心,创新教学。本文以苏教版教材为例,从三个方面浅议等差数列的创新教学实践。

一、链接生活,生动导入

数学的众多知识都是来源于生活,生活是生动的,数学是抽象的,可以说数学是生活实际的模型化。在实际的教学中,我们可以返璞归真,将知识还原到生活中,通过知识链接生活,生动导入课堂。

必修五第二章开启了数列的教学,数列就开始进入学生的视线。数列的概念比较简单,但是变式复杂,有着多种多样的变式。这时候就需要抓住本源,从根本处理解知识。在引入等差数列概念时,我选用了一个生活实例。王老板开了一家饭店,随着事业的发展,他面临一项投资的选择。方案一:一次性投資5万元,6年后收益12万元。方案二:一次性投资7万元,第二年收益1万元,以后每年收益比前一年多0.5万元。比较两种方案。这一案例提出之后,引起了学生的积极讨论,学生身临其境,仿佛自己就是饭店老板一样,都兴致勃勃地想管理自己的“财富”。第一种方案的收益很明显,利润所得即为收益-投资=10-5=7万元,这就作为一个比较标准,与方案二进行对比,关键要看方案二的收益模型。首先看6年后的收益,每年累计求和为1+1.5+2+2.5+3+3.5= 13.5万元。那么6年之后所得利润=13.5-7=6.5万元,6.5万元小于方案一中的7万元。从相同的投资期来比较的话,方案一所得利润更大。但是如果将方案二的投资期再延长一年,二者所得的利润就相当了。如果再延长一年,方案二将超过方案一。方案二的增长模型就是一个等差数列,虽然起点低,增长慢,但是一直有增长,最终会取得一个数值很大的结果。

通过这样一个贴近现实的例子,就生动地引出了等差数列的概念,并且隐含地带出了数列求和的意义与需要。只将数列变成一列数字,其概念是晦涩难懂的,各种公式也将变成一种单纯的数字符号,求和、变换等也将变得失去实际的意义。

二、自主归纳,深化意识

数列中最为重要的可以说就是求和公式了。但是如果公式只是要求学生进行背诵的话,容易造成遗忘,对学生自身的思维能力的提高也没有积极的影响。因此,作为教师要善于“让权”,引导学生自主总结归纳公式。

等差数列的公式比较简单,适合学生自己去探索。在推导等差数列的前n项和的时候,我引入了一个经典的加法给学生启示思路。题目是“1+2+3+…+98+99=?”这道题目我们在小学就曾经破解了。题目的解答是采取巧妙的方式,加法式中共有99项,第一个数与最后一个数相加的和是100,第二个数与倒数第二个数相加是100,以此类推。那么整个式子就可以归结为49个100相加,再加上一个50,结果即为4950。那么这种思想就可以延伸到等差数列求和当中,学生以此为启发探究等差数列的前n项和。我们记数列前n项和为Sn,首项为a1,公差为d。学生经过1到99加和的启发,将前n项和相加分为了奇数项数和偶数项数两种。对于偶数项数,正好分为 n个首末项相加的和,用符号表示即为Sn= n×(a1+an)= n(a1+a1+ (n-1)d)=na1+ n(n-1)d。对于奇数项数,则会多出来一项,这项是第

项。此时的求和则是Sn= (n-1)×(a1+an)+a(1+n)/2= (n-1)(a1+a1+ (n-1)d)+a1+ d=na1+ n(n-1)d,这时候学生就会发现虽然进行了分类讨论,结果却能统一,经过自身的推导,结论掌握的程度要超过教师讲解。

数列的求和公式往往是能统一成相同形式的,但是数列的种类越积越多,仅仅凭借背诵记忆是很容易混淆的。正因为这样,让学生自己进行推导,掌握的知识就更加牢固,正所谓“授人以鱼不如授人以渔”。

三、多元交流,引导反思

一个“1”再加一个“1”,结果是“2”;但是一种思想“加”另一种思想,结果可能就是很多种思想。所以说,学习中的交流是必不可少的,课堂上的交流不仅只是教师与学生之间,更应该普及在学生与学生之间。

以一道例题的讨论为例。题干如下:已知等差数列的前5项和S5=10,前10项和为S10=30,求数列的前15项和S15。学生大多数采用的是先求数列的公差,然后求出首项,进而得出通项公式。有了通项公式,整个数列就相当于已知了,代入所求的前15项和的要求,问题即可解决。一般到了这里,问题就算结束了,但是此题还有更巧妙的解法,我没有点破,只是让学生各自结组讨论。很快就有小组发现了,已知与所求的角标有着特殊的联系,5,10,15构成了一组等差数列。该小组提出这一发现后,其他小组有意识地将结果进行横向比较,回顾刚才的运算结果S15=60,大家发现S5,S10-S5,S15-S10也是呈等差数列分布的。一石激起千层浪,规律就这样被发现了,进而又有其他小组借助这两个小组的“科研发现”,找到了这种理论的依据,即为S5,S10-S5,S15-S10的意义是第一个5项和,第二个五项和,第三个五项和这样分布的,这样也构成了一个“大”的等差数列。

如果按照常规的解法,恐怕整个班级都要用同样的传统解法来解数列求和的题目。“众人拾柴火焰高”,通过学生的多元交流,新的规律就可以被发现,新的方法就会被传播,可以引发学生自我的反思与提高。

总之,数列教学需要教师化难为易,从生活入手;积极引导学生深入思考,学会自主归纳;支持学生多元交流,鼓励方法的创新。只要教师勇于开拓反思,就一定能突破“数列教学”的瓶颈。

(作者单位:江苏省平潮高级中学)

猜你喜欢

等差数列项数收益
螃蟹爬上“网” 收益落进兜
一个不等式的推广
怎么设定你的年化收益目标
求 和
论高次方程
对一类数列通项公式的探究
等差数列及等比数列的性质运用
例谈错位相减求和在高考中的应用
《推理与证明》必考题型赏析
2015年理财“6宗最”谁能给你稳稳的收益