謝建金
一、設計理念
本節課圍繞“讓學習真正發生”主題,緊扣《基礎教育課程改革綱要(試行)》提出要“改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力”的目標。基于此認識,教師在教學設計時要注重讓學生主動參與、積極探究,在課堂教學過程中因勢利導,培養他們分析問題、解決問題的能力。利用問題探究式的方法對新課加以鞏固理解,對數學思想的滲透更加自然有效。本節課在設計過程中,筆者遵循“教學有法,教無定法,貴在得法,大法必依,小法必活”的原則,在教學實施過程中根據教學規律和學生認知規律,實現教師教為主導和學生學為主體,做到大法必依;利用類比轉化、從特殊到一般、教師啟示而不直接給出等探究過程,做到小法必活。
二、教學實錄
(一)問題情境,導入新課
【問題】寫出下列數列的通項公式,并求出前30項和。
(1)1,3,5,7,9, (2)8,8,8,8,8, (3)1,2,4,8,16,
學生齊答:(1)為等差數列,首項為1,公差為2,通項公式,,(此處有不同聲音)或者可以用。
師:等差數列根據基本量的不同通項公式有兩個表示方式,。
生:(2)既為等差數列,公差為0,又為等比數列,公比為1,因為這是常數數列。通項公式為=8,=30×8=240。
師:(3)為什么數列?
生:(3)為等比數列,首項為1,公比為2,通項公式,
(學生停頓,個別學生說出預習答案)
【設計意圖】設計簡單、明快,學生入手容易,解答簡潔,檢驗學生等差數列基本知識、等比數列定義和通項掌握情況,符合學生認知思維,讓學生快速進入數學思維,融入課堂教學,等比數列前30項和的求解,讓學生發現問題,產生解決問題的欲望和內驅力,同時點明本節課的教學主題。
(二)回憶方法,嘗試推導
【問題】和等差數列一樣,是否有一個公式可以求等比數列的前n項和?
學生思考,竊竊私語,沒有給出答案。
師:那么我們一起來回顧下等差數列前n項和公式的推導過程(省略)。
【設計意圖】利用等差數列倒序相加法推導過程的復習,看似有些浪費課堂時間,其實是讓學生思考已有的知識能否解決新的問題,類比倒序相加法推導等比數列前n項和公式的失敗,讓學生產生獲取新知識的渴望,讓他們尋找方法的欲望更加強烈。
(三)分析內涵,引導探究
師:利用倒序相加法推導等比數列的前n項和不行,是因為同學們只是關注到了方法本身的步驟,而沒有關注方法的內涵,下面老師和大家一起再來分析下倒序相加法,看看究竟包含了什么奧妙。
定義表示
用通項公式表示
構造一個新數列增加條件
“消去”省略號
【設計意圖】對倒序相加法內涵的探究,得出解決數列求和問題的一般步驟和基本出發點,讓學生感受知識的新穎,同時在本堂課的教學中滲透解決數列求和問題的本質,為更深層次學習數列知識打下基礎,埋下探究新知的種子。
(四)自主操作,探尋公式
師:同學們能否循照我們剛才分析的過程來計算
的值呢?
同學們剛才解答的都不錯,就是格式上有所欠缺。那么,大家能否利用錯位相減法來推導下數列 的前n項和
呢?大家動手試下。
【設計意圖】理解并掌握 的解答過程,解決了問題情境中的問題,使學生感受尋找方法解決問題的樂趣。讓學生進行從特殊到一般的類比,自主推導等比數列前n項和的公式,提升學生解決問題的能力,同時解決本節課難點。
(五)展示過程,完善公式
生:對照推導過程,發現在等式左邊不能直接除,要強調。
師:非常好,要強調,那么的情況呢?
生:常數數列,。
師:好的,大家相互補充,我們得到等比數列前n項和公式
師:等差數列的求和公式有兩個,等比數列是否也可以變形一個與有關的求和公式呢?
生:等比數列的通項公式為,可以變形為
師:大家仔細觀察兩個求和公式,在已知不同的基本量時,要選用合適的求和公式。
【設計意圖】高一的學生,由于年齡的原因,盡管思維活躍、敏捷,卻缺乏冷靜、不夠深刻,學習東西片面、不嚴謹。在學生自主推導后,利用投影暴露學生的思維,讓他們比較、辨別,發現不足之處,從而完善思維,的特殊情況滲透分類討論的思維方法。
三、教后感悟
(一)情境設計不能只求“真”,更要求“實”
《數學課程標準》指出:數學教學要緊密聯系實際,以教材為主要內容,從學生的生活經驗和已有的知識出發,通過多種方式為學生創建或模擬一個探索數學知識的情境,為學生提供從事數學活動的機會。《等比數列的前n項和》這個課題的情境設計,有細胞分裂、國際象棋棋盤、借款問題等實際問題作為問題情境引入,課堂效果非常好。筆者認為,本節課的授課內容作為數列學習的最后一個公式,是對全章知識的完善,更是對更深層次研究數列問題的準備。在問題情境設計時,更應該考慮的是知識的完備性和連貫性。本節課的內容是本章節核心內容和研究方法的生長點,本節課利用具體的數列知識作為情境的設計,強化了學生邏輯思維能力的發展,完善了數學知識的系統性,體現了情境設計不只求“真”,更重求“實”的原則。
(二)探究過程不能只“授人以魚”,更要“授人以漁”
數學探究是高中數學課程中引入的一種新的學習方式,有助于學生初步了解數學概念和結論產生的過程,初步理解直觀和嚴謹的關系,初步嘗試數學研究的過程,體驗創造的激情,建立嚴謹的科學態度和不怕困難的科學精神;有助于培養學生勇于質疑和善于反思的習慣,培養學生發現、提出、解決數學問題的能力;有助于發展學生的創新意識和實踐能力。本節課教授的內容等比數列前n項求和公式,是數列知識的最后一個內容,既是對數列知識的完善,又是進一步研究數列知識的準備。基于數列知識在高中知識中的難度、重要性,在探究過程中筆者本著“授人以魚,不如授人以漁”的原則,帶領學生通過發現問題、分析本質、自主操作、掌握方法、領悟內涵的探究過程,讓學生在掌握本節課表層知識的基礎上,掌握和領悟解決數列知識的一般過程和方法,為進一步學習數列知識打下基礎,給他們解決數列知識提供一個可循之源。
(三)思想滲透不能只流于表象,更要深入本質
數學是一門思維的學科。布魯納說:“不管他們將來從事什么業務工作,唯有深深地銘刻于頭腦中的數學精神、數學的思想方法、研究方法,卻隨時隨地發生作用,使他們受益終身。”在數學教學過程中,就是要教會學生如何分析問題、解決問題,讓學生學會思考,形成思維。高一的學生在數學思維方面是相當欠缺的,他們正處于高中數學知識和思想方法接受的初始階段。在接受新知識的過程中,只注重講授表層知識,而不注重滲透數學思想、方法的教學,是不完備的教學,學生的接受和理解只是暫時的、表層的,學生的知識能力永遠停留在一個初級階段,難以提高。反之,如果單純強調數學思想和方法,而不注重在基本知識的教學基礎上滲透,就會使課堂教學流于形式,成為無源之水,無本之木,學生無法接受新知識,更無法領略深層知識的真諦。因此,在本節課的設計和教學過程中,筆者在基本知識教學的過程中,采用類比法,從特殊到一般的教學方法使學生在掌握基本知識的同時,讓數學思想、方法的教學和基本新知識的講解推導過程有機融為一體,使學生逐步掌握有關的深層知識,提高數學能力,形成良好的數學素養,讓他們在解題中做到“形成于思,術源自道”。