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摘 要:數列是歷年高考數學命題的一個重要的風向標,是創新意識與創新應用的基本知識點.本文結合推理場景、設問多變、創新定義以及數學文化等視角,探索創新形式,指導數學教學與復習備考.
關鍵詞:數列;設問;定義;數學文化
數列作為離散函數的典型代表之一,有其自身獨特的基本性質與創新應用,成為高中數學中的一大主干知識點,也是歷年高考中的重要考點之一,更是新高考數學試題命題中創新意識與創新能力展現的一大主陣地,倍受各方關注.
1 推理場景下的數列問題
作為一種特殊的函數,數列本身具有函數的一些基本性質與結構特征.借助數列的場景來合理創設推理應用,是新高考數學中數列部分考查的一個亮點.不再強調數列中公式的數學運算與應用,而強調數列中的邏輯推理與應用.
點評:涉及高考中的創新定義的數學問題,關鍵是借助現有的基本概念、運算法則和運算律等基本知識,合理定義一種全新的概念、運算、規則、性質等問題,結合合理的化歸與轉化,通過邏輯推理與數學運算,實現現有數學知識的綜合、提升與拓展等,全面提升與培養創新意識與創新應用.
4 數學文化下的數列問題
數學不僅僅是“科學”的數學,還是“文化”的數學.借助數學文化創新情境來巧妙創設數列綜合應用問題,是其中一個非常典型的代表,是國家文化素質教育的一大重要組成部分,也是在實踐過程中不斷探索形成的數學史、數學精神及其數學應用等.
例4 “人有悲歡離合,月有陰晴圓缺”,這里的圓缺就是指“月相變化”,即地球上所看到的月球被日光照亮部分的不同形象,隨著月球與太陽的相對位置的不同,便會呈現出各種形狀,如圖所示.古代中國的天象監測人員發現并記錄了月相變化的一個數列,記為{an},其中1≤n≤15且n∈N*,將滿月分成240部分,從新月開始,每天的月相數據如表所示(部分數據),a1=5是指每月的第1天可見部分占滿月的5/240,a8=128是指每月的第8天可見部分占滿月的128/240,a15=240是指每月的第15天(即農歷十五)會出現滿月.已知在月相數列{an}中,前5項構成等比數列,第5項到第15項構成等差數列,則第3天可見部分占滿月的().
分析:根據數學文化的場景閱讀與分析,先由數列{an}中等差數列部分求出對應的公差,進而求得a5的值,再由數列的前5項構成的等比數列的基本性質求出a3的值,由此就可以求出對應的結果.
點評:以上數學文化背景題,構建一個同時融合等比數列與等差數列的月相數列{an},實現兩個特殊數列的交匯與創新,在考查數列的基本概念、性質與公式等的基礎上,也很好地考查數學閱讀理解能力與創新應用能力等.
數列的創新綜合問題是新高考數學試卷中的一大特色,也是高考中數列考查的一大重要方向,借助推理場景、設問多變、創新定義與數學文化等的創新,以一個全新的面貌來展示數列的基礎知識與基本思想等,進而達到創新能力與轉化思維的統一,數學知識與數學能力的綜合,真正達到創新的目的.