数列求和的有效教学探究

2021-10-28 14:38周杨睿
学习周报·教与学 2021年17期
关键词:数列方法

周杨睿

摘  要:随着数学课程改革的不断深入,数列教学及其方法研究引发广大教学工作者的密切关注。本文从一道高考题引入,强调数列在高考中的重要地位,提出数学教育的目标在于提升学生的数学素养。其次,对于数列求和的有效教学探究,从轻容量,重剖析;观通项,定方法;明技巧,熟运算;稳求和,须归纳四个方面展开阐述。数列是一本难念的经,教师应念细这本经、念深这本经、念透这本经。

关键词:数列;有效教學;方法

这是2021年浙江省数学高考的第20题,考查数列的相关知识点。题目不长,但综合性强。近年来,数列在高考中已成为一道隐形的门槛,将部分学生挡之门外。一直以来,学生谈数列色变,原因有二:一是等差数列、等比数列性质多,易混淆;二是求一般数列、非特殊数列的通项公式以及前 项和的方法多样,题型百变,使得学生茫茫然不知所措。

新课标强调数学教育的目标在于提升学生的数学素养,引导学生会用数学眼光观察世界,会用数学思维思考世界,会用数学语言表达世界。在新课程理念下,教师应对数列这部分内容进行有效教学与设计,使得教学效果更优,核心素养培育得以落实。

一、轻容量,重剖析

数列是一本难念的经,对于念者来说难,对于听者来说更是难。既然如此,何不赋予这本难念的经一些轻松的元素,引入“引言”教学。一来降低本堂课的门槛,二来减轻知识点的容量,三来提升学习的乐趣。可向学生介绍数列的由来,通过对一些有趣又典型的相关数学史料的讲解,达到抛砖引玉的效果。

在数列的知识性教学中,教师易陷入期望学生一口吃成胖子的沼泽,教学内容的进展往往紧锣密鼓:回顾旧知(复习数列的前 项和与通项公式的关系)——课时训练——典例分析(分别涉及公式法、裂项相消法、错位相减法、分组求和法、倒序相加法)——总结提升(方法归纳)。教学过程环环相扣,教师教学行云流水,但苦在学生毫无喘息的间隙,囫囵吞枣,难知其味。教学时不能贪大图全,奢望在45分钟内将整一章节的重点全盘抛出。假若每个知识点都是重难点,则会导致学生消化不良,造成教学浪费,难以达到有效教学。

数列无疑是本难念的经,教师要念细这本经、念深这本经、念透这本经。一节课若能就其中的一两种方法,打破砂锅,刨根问底,效果更好。教学内容少一点,课堂节奏慢一点,给学生更多的自我思考与练习时间。典例分析是教学环节中必不可少的一步,美其名曰分析,但许多时候,教师还未等学生看清题目、看懂题目、看透题目,就如同小马开讲般妙语连珠。学生俨然成了丈二和尚,摸不着头脑。教师将这归咎于学生的反应速度,试想,该有怎样敏捷的反应速度才配得上这一堂新授课。就像是容器,学生本身容量就浅,一味地往里加水,稍一过量,就满的要溢出来。教学中,教师不能急于求成,更不能全盘托出,应当有选择性地对重点、疑点、难点问题进行剖析,才能使加入的水稳当地存留在容器中。

二、观通项,定方法

对于数列求和,确定求和方法是首要条件,学生往往就卡在这首要步骤,停滞不前。在教学本堂课时,教师应针对性地训练学生的观察能力。在给出数列的通项公式后,让学生深入思考,识别该通项公式所属类型,进而选择相应的求和方法。

(一)公式法

等差数列及等比数列的通项公式易辨认。利用已严格推导出的等差数列、等比数列前 项求和公式直接进行求和,关键在于公式的准确记忆,并能根据题目所给条件对于公式进行选择。

注:根据函数图象的对称中心确定该函数横坐标与纵坐标满足的式子,抓住数列距首末两项“等距离”的两项之和为定值,计算前2019项和。此外,牢记数列的本质是特殊的函数,重视函数思想的应用。

三、明技巧,熟运算

数列求和方法的考查,是浙江省高考中每年都会考查的重点内容,上文已经对数列求和的重点方法进行总结。求和的过程中,技巧性较强,针对不同通项公式的数列,选择相对应的求和方法。在学生尚未达到灵活运用的阶段前,教师可将技巧刻板化,先使学生学会模仿,熟能生巧之后,可创造性发挥。在教学中,作为高频考点的、且正确率低的错位相减法和裂项相消法应作为教学的重点,前提是在等差数列和等比数列求和的基础之上进行,使学生真切地理解这些方法的本质——构造相同项,化繁为简。对于错位相减法,要使学生理解什么是错位?错位体现在哪一步骤?以及化简的过程最易出现失误。对于裂项相消法,抵消的规律是什么?抵消之后余下的项是什么?光听不练是假把式,纸上得来终觉得浅显。学生没有独立思考的时间,没有动手练习的机会。由此造成的是每一种求和方法的应用都只是过眼、过耳但不过脑、不过心。课堂教学之外,要在课外练习中针对这些技巧性强、计算复杂的步骤进行反复训练。明确一点,解题能力是训练出来的,解题技巧是积累出来的。

笔者曾对所任教的班级进行统计,对于利用错位相减法求数列 的前 项和这道测试题,全班共42位同学,22位同学正确,余下的未做对的20位同学的解答步骤究其错因,全部在于化简过程出现失误。可见在掌握求和技巧的基础之上,计算以及化简能力的练习是多么重要。

四、稳求和,须归纳

“没有一道题可以解决得十全十美,总存在值得我们探究的地方。”

——[美]G.波利亚

数学与解题[2]紧密联系,在实际的课堂教学中,每一节课都伴随着解题,解题锻炼学生的思维,解题能力的高低也是表现学生数学能力高低的一种形式,因此对于解题方法的研究与掌握显得格外重要。

无论小学、初中还是高中阶段,题海战术都是一种有效的战术,但一味地做题,不对解题方法与策略进行总结和反思,那就成了死做题,事倍功半而不是巧做题,事半功倍。这就要求教师应对数列求和的重点及难点进行剖析和归纳。刚入门的高一学生,归纳总结能力较弱,需借助我们数学教师的力量。什么样的题型对应什么样的方法,什么样的方法能够解决什么样的题型,教师首先该成竹在胸,面对学生传授知识经验,进一步使学生了然于心。否则,博观不能够约取,厚积不能够薄发。

对于数列求和,不妨做这样的总结:

数列求其和,方法诚可贵。

技巧铭于心,厚积而薄发。

参考文献:

[1]姚宏远.提高学生解决数列问题能力的方法研究[D].西安:西北大学,2017.

[2]崔锦.高中数列教学及解题研究[D].昆明:云南师范大学,2016.

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