【摘 要】作為高中的重要知識內容,數列不僅在數學知識體系中有重要的作用,在解決生活實際問題中也有很大的價值。本文以北師大版的教材為基礎,討論數列教學的實際策略,遵循由淺入深、契合實際的理念進行詳細論述。
【關鍵詞】高中數學 數列 創新教學
數列是高中數學的重要內容,蘊含豐富的數學思想,并且在實際生活中也有很大的應用價值,比如銀行儲蓄的利息計算問題、產品利潤問題、人口增長問題等等。除此之外,數列的學習還能夠培養學生的邏輯思維能力和數學運算能力。因此,無論是老師還是學生,對于數列的學習都要引起足夠的重視。
一、創設情境進行概念引入
在許多學生看來,數學是一個相對枯燥的學科。尤其是面對新的知識點時,還會產生畏難情緒。因此,為了克服這些困難,教師有必要改變傳統的“開門見山式”教育模式。在北師大版的高中數學教材中,在講解數列之前,先講了一些數學趣聞。傳說古希臘數學家畢達哥拉斯在沙灘上研究數學時,會用小石子擺成各種幾何圖形。有一次,他偶然發現當石子的數目是1、3、6、10等時,就可以擺成正三角形,而石子數目為1、4、9、16等時,又可以擺成正方形。又比如在《莊子》中提到“一尺之棰,日取其半,萬世不竭”,這一段話可以轉化為:1/2、1/4、1/8······故事講到這時,相信不少學生已經在思考,這些數字之間的關系了。此時,教師便可適時提出數列概念,順理成章的進入新知識的學習。
二、多方法教學理解數列重點
在數學中,針對同一問題,解決的方法往往有多種。因此,在數列教學中,對于知識重點,教師也可以通過多方法教學來加深學生的理解程度。比如對于數列的表示方法,最常用的一種就是通項公式法,假設有數列{1,2,3,…,n},那么數字1,2,3等就是數列的項,用字母a表示,數列有n項,整個數列就可以用an表示。如果an為等差數列,其表示為an=a1+(n-1)*d,如果an為等比數列,其表示為an=a1*q(n-1)。通項公式法是現成的定理結論,對于學生來說簡便快捷,只要記憶即可。不過,為了培養學生的探索能力,有必要讓他們自主思考。因此,教師還可以啟發學生畫出數列的圖形。數列是典型的離散型函數,因此它也可以像函數一樣被畫出來。以等差數列an=a1+(n-1)*d為例,其實際是一次函數f(x)= a1+(n-1)*d,因此數列圖像實質就是函數圖像,這樣就更容易為學生理解了。
除了以上兩種方法之外,教師還可以聯系生活實際,從中找到數學規律。在教材中,有一個堆積鋼管的案例,文中將鋼管第一層到第七層的數目分別記為:1+3、2+3、3+3、4+3、5+3、6+3、7+3。由此可得出規律,如果用n表示層數,那么數列可以表示為an=n+3(n≥1)。此外,該案例還可以根據鋼管層的上下關系,建立另一個數學模型,因為每一層的鋼管數都比上一層多1,可記為:4、4+1、5+1、6+1、7+1、8+1,、9+1,由此可得出an=an-1+1(n≥2)。依據實物規律建立數學模型,可以更加快速完成計算。
三、經典題目幫助復習鞏固
不可否認,要透徹理解數學知識點,一定的練習是不可缺少的。但是,在練題的同時又要避免陷入題海戰術的誤區,因此一些經典的題目既可以幫助學生鞏固知識,又能夠發散他們的思維。縱觀近年來的高考卷,等差、等比數列的綜合問題和數列在實際應用題考察比較廣泛,因此下面就從這兩方面進行案例分析。
1.等差、等比數列的綜合問題
如“已知等差數列{an }的首項a1為a(a≠0),設數列的前n項和為Sn,且對任意正整數n都有a2n/an=4n-1/2n-1,求數列{an }的通項公式及Sn。”這道題的基本解題思路就是通過基本量方法求出數列的通項,再利用數列中an和Sn的關系,通過變換其中的關系把數列轉化為等差數列。所以,該題具體解法為:首先設等差數列{an }的公差為d,在a2n/an=4n-1/2n-1中令n=1.得到a2/a1=3,即a+d/a=3.所以,d=2a,an =a1+(n-1)d=(2n-1)a.經過檢驗,a2n/an=4n-1/2n-1恒成立。由此可得:an =(2n-1)a,Sn=[1+3+…+(2n-1)a]=n2a.
2.數列在實際應用題
比如針對我國的水土流失問題,有案例:“在我國約有9100萬畝的坡耕地需要退耕還林,其中西部地區占70%,2000年國家確定在西部地區退耕土地面積515萬畝,以后每年退耕土地面積遞增12%。求從2000年到哪一年,西部地區能夠完成退耕還林?”這類題目的現實意義很強,結合熱門的環保問題,能夠引起學生的探討興趣。從題干中可以分析出,這其實是一個等比數列問題,從2000年起,西部地區每年退耕還林的土地數目構成了一個首項為515,公比為1+12%的等比數列,因此根據等比數列的求和公式,很容易就能夠得到答案。
數列在整個高中數學的知識體系中,起著承前啟后的作用。其本身體現出來的邏輯性、高計算性,對培養學生的邏輯推理、理性分析以及運算能力都有重要意義。當然,在數列教學中,教師不能刻意追求題目的怪、難、偏,應該將注意力集中在解題技巧以及培養學生創新精神上來,這樣才是教學的最終意義。
參考文獻
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