◆龍易程
探究性教學在高中數列教學中的應用
◆龍易程
本文結合高中數學數列的相關內容,提出了在數列學習過程中應當帶著問題,探究數列的概念、定義、公式。并通過分析一些典型例題加以解析,以此提高解題能力,鞏固所學。
數列;探究;概念;公式;解決問題
結合教材來看,數列部分的內容無非就是其定義、共享公式、數列求和、等比、等差數列在現實生活中的應用。在學習過程中可以用如下概念圖來構成數列的知識體系。
概念是數學邏輯的起點,認知的前提,還是數學思維的核心,是數學思維的細胞,是數學方法、解決問題的基本前提,是客觀現實當中空間形式和數量關系的本質屬性在人腦中的反映。在學習數列過程中首先要對數列的概念和定義有一個清晰的認識,然后結合問題產生認知沖突,進而在探究中不斷完善數列的知識體系。所以在數列學習中運用探究學習法,首先就需要對概念進行探究。然后探究數列的公式,最后探究具體的數列問題。
探究數列概念。在探究數列概念時需要明確這部分內容的重難點,即數列定義的歸納與認識以及數列與函數的聯系和區別。在學習過程中把握重難點,從日常生活提煉一些經驗來指導數列概念的探究。比如,在一些施工工地上,經常可以看到一些堆放在一起的圓鋼,可能在最下層有100根,上面一層有99根,以此類推。如果這樣放置,最多可以堆放多少層,或是某一層有多少根,又或者從第一層到第n層共有多少根。帶著這些問題進入數列的學習。
歸納數列的定義,可以回顧學過的關于映射和函數的知識,回憶函數的定義,然后給出一列數,如1,2,3……50;15,5,16,16,18;0,10,20,30……101等等。通過分析這些數來分析其中的規律,進而得出數列的定義——按一定次序排成的一列數。此時就可以發現上述問題中隱含的規律,就可以用數列來表示,但是如何計算還是成問題。所以就需要對數列的公式進行探究。
探究數列公式。結合上述例子,第一層有100根圓鋼,那么在數列中就是第一項,然后第二層有99根為第二項,依次類推到第n項。如果從1數到50,在數列中,每一個項的序號與數是對應的,此時,每一項就與其相對應的序號一致,用公式來表示就是an=n(1≤n≤50)。如果以0,10,20,30……101這組數來看,探究其中數與對應序號的關系,可以得到第一項用10*(1-1)來表示,第二項則是10*(2-1)。依次類推,就可以得出an=10(n?1)(1≤n≤101)。要注意an是數列的第n項,n表示項的序號,這就是數列的通項公式,從函數的知識點來看,通項公式相當于函數解析式,這樣就可以利用畫圖的方法來表示數列比如1,3,5,7……這一列數。它的通項公式為,畫出圖像為圖2。
此時上文例子中的一些問題迎刃而解,比如求第57層有多少圓鋼,顯然若能夠推導出它的通項公式[an=100?n(1≤n≤9)]就可以比較簡單地計算出來(答案43根),考慮實際生活經驗,最頂層最多只能放置1根圓鋼。反向探究,如果第一層有100根圓鋼,最多只能疊加99層。但是從第一層到某一層的所有圓鋼數量依然無法解決,那么可以通過探究前n項和公式,然后再來解決問題。


探究數列問題。探究數列問題也就是在掌握上述概念、定義、公式的基礎上,解決實際的應用問題。在這個過程中可以進行解法探究、變式探究從而培養發散思維能力。以解法探究為例,主要就是一題多解。
例題:等差數列{an},前10項和為100,前100項和為10,求前110項的和。


綜上所述,在學習數列的過程中,關鍵是要發揮主觀能動性,積極主動地探究數列的知識,形成知識體系。帶著問題去學習,不斷解決問題,不僅能夠提高解題的能力,還能養成數學思維能力,使學習事半功倍。
[1]飛超.淺論探究式教學在高中數學課堂教學中的應用[J].中國校外教育,2016,26:31-32.
[2]王海偉.探究式合作法在高中數學教學中的應用分析[J].西部素質教育,2015,05:106.
(作者單位:湖南省長沙市第一中學)