吳建芬
[摘? ?要]在《數(shù)列》教學(xué)中滲透方程思想、函數(shù)思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想等數(shù)學(xué)思想,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思想解題,能提高學(xué)生的解題準(zhǔn)確率、效率,能提升學(xué)生的解題能力.
[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)思想; 解題能力;高中數(shù)學(xué)
[中圖分類號(hào)]? ? G633.6? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058(2019)08-0016-02
《數(shù)列》是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn),這不僅體現(xiàn)在高考所占的分值比例中,更體現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)用中.為此,教師要重視《數(shù)列》教學(xué),帶領(lǐng)學(xué)生挖掘內(nèi)涵思想,以此探究解決問題的方法.
一、方程思想——尋找關(guān)系,求解未知量
在高中數(shù)學(xué)中,方程與數(shù)列關(guān)系十分密切,一般情況下數(shù)量問題都可借助方程解決.要達(dá)到這一目標(biāo),就需要學(xué)生對(duì)方程概念有本質(zhì)的理解,能夠深入分析,并靈活轉(zhuǎn)換.
方程思想是動(dòng)中求靜,在數(shù)列題目中的運(yùn)用很常見.在借助方程組求解未知量的過程中,要求學(xué)生能靈活轉(zhuǎn)換[a1、n、q、an、d、Sn]幾個(gè)量,并且在實(shí)際求解過程中,要充分運(yùn)用方程性質(zhì)求解,以此求出未知量,促進(jìn)問題解決.
例如,已知等差數(shù)列[an]與等比數(shù)列[bn]的前[n]項(xiàng)和分別是[Sn]和[Tn],并且滿足[a2=b3=12],[a5=b4=18].(1)求數(shù)列[an]與[bn]的通項(xiàng)公式;(2)求解[T5]的值;(3)如果[Sn=190],求[n]的值.
對(duì)于這一問題,學(xué)生乍一看會(huì)覺得很難.其實(shí)只要稍稍啟發(fā),引導(dǎo)其尋找等差、等比數(shù)列之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,就可借助方程解決.
二、函數(shù)思想——靈活轉(zhuǎn)化,分析解析式
簡單來說,“函數(shù)思想”是解決“數(shù)學(xué)型問題”的一種思維策略,將其運(yùn)用到數(shù)列教學(xué)中,限定了范圍,即“定義域?yàn)檎麛?shù)的函數(shù)”,由此便將“無限”變?yōu)椤坝邢蕖?對(duì)此,可結(jié)合具體問題截取一段函數(shù)展開研究,以此促進(jìn)問題解決.
將數(shù)列置于函數(shù)層面上研究是解題的重要方法,畫圖像大多不再是直線,而是一系列離散的點(diǎn),這就是通項(xiàng)公式相對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式.對(duì)此,要引導(dǎo)學(xué)生用函數(shù)的概念和性質(zhì)去分析問題、轉(zhuǎn)換問題以及解決問題,以此厘清數(shù)列中的關(guān)系.其中,等差數(shù)列對(duì)應(yīng)的是一次函數(shù),等比數(shù)列對(duì)應(yīng)的是指數(shù)函數(shù),等差數(shù)列前[n]項(xiàng)和是關(guān)于[n]的二次函數(shù),且常數(shù)項(xiàng)為0.由此,便能揭開數(shù)列神秘的“面紗”,加強(qiáng)函數(shù)與數(shù)列的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,幫助學(xué)生明確探究方向,減少思考與解題的難度.在教學(xué)《等差數(shù)列通項(xiàng)公式》中,強(qiáng)調(diào)等差數(shù)列[an=2n-1]是關(guān)于[n]的一次式,由圖1可看出這個(gè)數(shù)列的點(diǎn)都均勻分布在直線[y=2x-1]上,這表明等差數(shù)列是特殊的一次函數(shù).在這一環(huán)節(jié),學(xué)生由于認(rèn)知上的差異,對(duì)于這一轉(zhuǎn)化不能馬上理解,對(duì)此教師就要耐心引導(dǎo),緊扣要點(diǎn)促進(jìn)理解,以此激發(fā)學(xué)生,讓其在數(shù)學(xué)課堂上獲得相應(yīng)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)能力提升.
在教學(xué)中,可引導(dǎo)學(xué)生觀察圖像.學(xué)生通過觀察圖像,不難發(fā)現(xiàn)數(shù)列與函數(shù)區(qū)別在于:數(shù)列是離散的,函數(shù)是連續(xù)的.由此就可遷移思考,讓學(xué)生深刻意識(shí)到數(shù)列具有函數(shù)的一般性質(zhì),在解題中可充分運(yùn)用,以此促進(jìn)問題解決,促進(jìn)自身思維能力提升.
三、數(shù)形結(jié)合思想——直觀思考,畫圖促分析
“數(shù)”與“形”是數(shù)學(xué)中的兩個(gè)最古老、最基本的研究對(duì)象,在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化,運(yùn)用十分廣泛.將這一思想運(yùn)用到數(shù)列問題中,就可借助幾何圖形代替代數(shù)處理,以此直觀反映數(shù)量關(guān)系,在數(shù)字與圖形的結(jié)合中尋找解題思路,以此簡化過程.
例如,設(shè)[an=-n2+10n+11],那么數(shù)列[an]從首項(xiàng)到哪一項(xiàng)的和最大?
這一問題,在講解過程中,可先讓學(xué)生獨(dú)立思考、小組交流,以此促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)散.在匯報(bào)中,學(xué)生會(huì)談及數(shù)形結(jié)合思想,教師將其作為一種方法拓展講解.方法明確之后,不要急于求解,先要帶領(lǐng)學(xué)生梳理,讓其先畫圖后分析.根據(jù)數(shù)列[an]是二次函數(shù)[f(x)=-x2+10x+11]上的離散點(diǎn),可發(fā)現(xiàn)數(shù)列前10項(xiàng)都是整數(shù),第11項(xiàng)是0,之后一直是負(fù)數(shù),并且單調(diào)遞減.通過這樣的分析,學(xué)生不難看出前10項(xiàng)或前11項(xiàng)的和最大.在這一環(huán)節(jié)中,少部分學(xué)生可能存在理解困難,這時(shí)就可邀請(qǐng)學(xué)生板演具化過程,以此促進(jìn)理解,讓學(xué)生在互助學(xué)習(xí)中加深對(duì)課堂內(nèi)容的理解.如果條件允許或者學(xué)生需要,可在探究環(huán)節(jié)開展交流,或者實(shí)施“一對(duì)一幫扶”,讓學(xué)生在互助交流中加深對(duì)內(nèi)容的理解,以此體會(huì)數(shù)形結(jié)合思想的優(yōu)勢.長此以往,不僅能激發(fā)學(xué)生的探究興趣,還能最大限度地驅(qū)動(dòng)學(xué)生,讓其在良好氛圍中積極交流,主動(dòng)思考,以此落實(shí)教學(xué)目標(biāo),讓課堂教學(xué)達(dá)到預(yù)期效果.
四、分類討論思想——限定范圍,確保不重復(fù)
有關(guān)數(shù)學(xué)結(jié)論,都有其對(duì)應(yīng)的條件.每一種數(shù)學(xué)方法在使用時(shí)也有范圍.因此,學(xué)生在解題中,經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)有些問題的結(jié)論不是唯一確定的.對(duì)此,就不能用統(tǒng)一的形式研究,而要嘗試在對(duì)應(yīng)的范圍下分析,以此確保標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,結(jié)論不重復(fù)、不遺漏.
將這一思想運(yùn)用到數(shù)列問題中,就可將大問題轉(zhuǎn)化為小問題解決,根據(jù)不同情況分類,以此逐個(gè)解決.以等差數(shù)列為例,就可根據(jù)公差[d]的正負(fù)情況分成遞增數(shù)列、常數(shù)列以及遞減數(shù)列,同理等比數(shù)列也可這樣分類:
(1)若[a1>0,q>1]或者[a1<0,0 (2)若[a1>0,0 (3)若[q=1],那么數(shù)列為常數(shù)列; (4)若[q<1],那么數(shù)列為擺動(dòng)數(shù)列. 問題呈現(xiàn)之后,要給學(xué)生提供充足的探究空間,讓其在獨(dú)立思考中吸收、消化,之后圍繞分類在小組里討論.如果學(xué)生出現(xiàn)分歧,要及時(shí)引導(dǎo),在關(guān)鍵處點(diǎn)撥,以此激發(fā)學(xué)生,讓其沿著正確思路分析,逐步得出結(jié)論.需要注意的是,這一分類對(duì)學(xué)生思維要求較高,學(xué)困生可能會(huì)出現(xiàn)不理解的情況,對(duì)此就要耐心引導(dǎo),循序漸進(jìn),以此促進(jìn)理解.在實(shí)際教學(xué)中,在這些關(guān)鍵環(huán)節(jié),如果單一講解無法促進(jìn)理解,就要嘗試鼓勵(lì)學(xué)生自行組織語言概括,以此相互啟發(fā),就能讓教學(xué)達(dá)到預(yù)期效果.這樣一來,學(xué)生就能根據(jù)不同情況,靈活分析問題情境,結(jié)合問題展開思考.這樣處理,不僅能培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性,還能提升學(xué)生思維的邏輯性,促進(jìn)問題有效解決,提高課堂教學(xué)效率. 在高中數(shù)學(xué)體系中,函數(shù)的重要性不言而喻,既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),與其相關(guān)的數(shù)學(xué)思想很多,教師在教學(xué)過程中都要積極滲透,讓學(xué)生掌握相應(yīng)技巧與方法,以此提高解題效率. (責(zé)任編輯 黃桂堅(jiān))1],那么數(shù)列為遞減數(shù)列;