梁國平
摘 要:數列是中學數學的重要內容之一。文章從數列的定義、數列的分類和表示法、數列的通項公式、從函數角度理解數列四個方面,就數列概念教學中如何挖掘課本的思想性和科學性進行探究。
關鍵詞:數列;概念教學;思想性;科學性;認知規律
中圖分類號:G633.6 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2016)32-0058-01
數列是按照一定順序排列的一列數,是中學數學的重要內容之一。下面對在數列概念教學中如何挖掘課本的思想性和科學性進行研究,通過把課本內容加工成鮮活的知識探索過程,為學生的學習方法提供一個良好的示范。
一、數列的定義:認知新事物的一般方法
(1)舉例子。舉例的過程往往是抓住事物本質的過程,而且所舉的例子是進一步討論的基礎。例如,正整數按從小到大的順序依次排成一列:1,2,3,……,n,…… 2的1次冪,2次冪,……按從小到大的順序依次排成一列:2,4,8,……,2n,……人民幣的面額按從大到小的順序依次排成一列(單位“元”):100,50,20,10,5,2,1,0,5,0.2,0.1,0.05,0.02,0.01。12的約數按從小到大的順序依次排成一列:1,2,3,4,6,12。(2)抓特征。通過舉例,同學們發現,數列是由數構成的。有無窮項的,有有限項的;有單調遞增的,有單調遞減的;有擺動的,有常數列;有規律性很強的,有規律性不明顯的。這些顯然不是本質的東西,真正本質的是把數按順序排成一列。(3)下定義。按照一定順序排列的一列數,叫數列。抓住本質后,下定義很自然,很順暢。在這個過程中,學生的學習體驗非常重要。教學過程中,切忌縮短學生對知識形成過程的經歷。通過經歷學習過程,學生不僅得到數列的概念,同時學會了認識新事物的一般方法,即舉例子、抓特征、下定義,掌握了進一步學習的方法。教材對這個知識進行了完美的展現,教師只需把它加工成鮮活的過程即可,由此學生認識了數列,提高了數學思維能力。
二、數列的分類和表示法
有了數列,就要對它進行分類和管理。分類的目的,還在于對數列的本質的認識。要讓學生見到各種各樣的數列,有無窮項的,有有限項的;有單調遞增的,有單調遞減的;有擺動的,有常數列;有規律性很強的,有些規律不明顯的。對于規律不明顯的數列,要注重對學生從實際問題抽象出數列模型的能力的培養。比如數列{an}這個記法,學生容易產生與數集的聯系。要解決這個問題,就要引導學生從集合的元素的性質出發去考慮。數列的項和數集的元素都具有確定性。數列的項是有序的,而數集的元素是無序的;數列的項可重復,而數集的元素是互異的。所以,數列和數集有本質上的不同。這樣的解答,解決了學生無從下手的問題,為考慮這類問題提供了示范。
三、數列的通項公式:解決這一類問題的一般方法
求數列的通項公式是發現規律、利用規律的過程。學生對已知的常見數列的通項公式要相當熟練,以此為基礎,考慮新的數列。比如求數列1,3,6,10,15……的通項公式,在學生已知數列2,6,12,20,30……的通項公式an=n(n+1)的基礎上,發現這個數列是各項除以2以后變成的新數列,從而得到an=n(n+1)/2。再如,要求數列5,55,555,5555……的通項公式,這個數列的規律很容易發現,但用式子表示不容易。但知道 10,100,1000,10000……的通項公式an=10n,進而知道9,99,999,9999……的通項公式an=10n-1、1,11,111,1111……的通項公式an=■(10n-1)、5,55,555,5555……的通項公式an=(10n-1)。教師把解決這一類問題的一般方法教給學生,讓學生沿著這樣的思路去思考,也就是通性通法。以已有的知識為根據,推求新知識,這本身就是很重要的一種科學方法。要告訴學生切忌憑空亂想,這也是從聰明向智慧轉化的過程。
四、從函數角度理解數列:概念是思考問題的根
數列的項和項數之間的對應關系是不是函數,要根據函數的定義來判斷。符合定義是,不符合就不是,很容易判斷。既然是函數,不是學過滲透數列是解決離散現象的一類數學模型么?學生感到這是一類特殊函數。特殊在哪兒?要回答這個問題,從函數的三要素著手考慮,學生就容易發現定義域特殊。定義域是正整數集或其有限子集,而且自變量的取值也特殊,自變量按從小到大的順序依次取值,從而數列可以看作自變量在正整數集(或其有限子集)上按從小到大的順序依次取值時所對應的一列函數的值。這個過程變得很自然,體現了利用概念進行判斷的科學思維方法。因此,面對新問題,學會思考,教師切忌代替學生思維,或者認為很簡單,教師就直接給出結論。其實認為很簡單的知識,在學生那里可能就是一個很大的難題。
五、結束語
總之,在數學教學過程中,要讓學生充分體驗數學知識的形成過程,盡可能地讓學生經歷觀察、分析、猜想、比較、抽象、概括、歸納、類比等發現和探索的過程,鼓勵學生說出各種可能的設想和猜測,不要怕犯錯誤。人們的認識本身就是經歷猜測、錯誤、修訂、改正,才能形成正確的認識。在教師的指導下,學生收獲“自己做出來的數學”,這種親身經歷和體驗非常重要,能為學生以后適應社會發展、解決新問題做好必要的準備。教材在這方面進行了完好的呈現,教師要充分挖掘教材的思想性和科學性,激活學生的學習興趣,提高學生的數學能力,為學生成長成才奠定基礎。
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