立足核心素养,提高“数列”教学实效性

2021-06-26 09:07江苏省盱眙中学晋万里
数学大世界 2021年15期
关键词:数列变式建模

江苏省盱眙中学 晋万里

一、教师适当引导,自主抽象出概念和规律

透过事物的物理属性,抽象出数学的概念和规律,这一思维过程便称为数学抽象。在高中数学“数列”教学中,教师应加强引导,让学生自主抽象出数列的相关概念,以促进学生数学抽象核心素养的形成。

例如,在学习“等差数列”一课时,笔者先根据闰年年份、鞋厂运动鞋码数、某列座位号顺序这三个情境写出三组数列:

(1)1880,1884,1888,1892,1896……

(2)35,36,37,38,39……

(3)30,27,24,21,18……

然后,笔者让学生认真观察以上数列,说出它们的共同特征。经过一番观察、计算和讨论,学生总结道:“这些数列的相邻两项都存在加法或减法的关系。比如,第一个数列中,每一项加上‘4’就等于下一项;第三个数列中,每一项加上‘-3’就等于下一项。”笔者表示赞许,并引出“等差数列”这一名词,接着提问道:“这样的数列被称为‘等差数列’,那么你能归纳这些数列的共性,并从中抽象出‘等差数列’的概念吗?”在问题的驱动下,学生开始给“等差数列”下定义,并反复斟酌字句,最终学生得出:“一个数列中的每一项减去它的前一项所得的结果一样,那么这个数列就是‘等差数列’。”学生的总结自然有些疏漏,于是,笔者再让学生对照课本上等差数列的定义进行补充和完善。通过这种方式,可以使学生更透彻地认识“等差数列”的内涵,并有效锻炼数学抽象思维。

二、创设推理情境,提高探究效率

所谓逻辑推理,就是从已有的事实出发,遵循一定的规则推导出新的结论。具备这一思维能力,有助于学生在探究新问题时得到更多启发,并能引导学生自主构建数学体系。所以,在高中数学“数列”教学中,教师可以通过设疑、留白、渗透类比思想等手段为学生创设推理情境,以加强对学生推理能力的锻炼,并让学生掌握数学探究的方法,提高学习效率。

三、引入实际问题,锻炼建模能力

以数学语言概括实际问题,以数学的知识和方法建立模型,进而解决问题,这一过程便是数学建模。所以说,数学建模是数学与现实生活相沟通的媒介,它体现了数学研究的价值。在高中数学“数列”教学中,教师可以适当构建真实的生活图景,引导学生利用数列解决实际问题,从而有效提高学生的数学建模核心素养。

在审题过程中学生发现,从第2年到第6年,机器价值的变化呈等差数列;从第7年开始,机器价值的变化呈等比数列。于是,学生按照如下步骤构建模型、解析问题:设机器价值为an。

(1)当n≤6时,数列{an}是首项为100,公差为-10的等差数列,所以an=100-10(n-1)=110-10n;

最终,学生将以上结果进行综合整理,给该工厂负责人提供了机器价值的计算方法。之后,笔者再补充与本题相关的更新机器等情境,引导学生进一步探索和实践。通过以上方式,可以引导学生将数列与现实生活相结合,使其在认识数列价值的同时体会到数学应用的乐趣,最终促进学生数学实践能力的提升。

四、加强变式训练,提高运算素养

数列研究的是数的排列,所以在解决相关问题时,往往需要涉及大量的计算。虽然高中生具备一定的计算经验,但是数列习题变化多端,且公式繁杂,容易混淆,所以学生在计算过程中极易出错。因此,在高中数学“数列”教学中,教师不妨采取变式训练法,也就是变化问题中的非本质因素,引导学生不断转换思考和解题方法,借此强化学生思维的灵活性,提高学生的运算素养。

例如,在“数列”的基础性训练中,遇到这样一道例题:一个等比数列,Sn=48,S2n=60,则该数列前3n项的和是多少?

待学生完成解题后,笔者将该例题进行如下变式:一个等差数列,Sn=48,S2n=60,则该数列前3n项的和是多少?

这时,学生便需要转换思维,思考等差数列中Sn、S2n、S3n之间的关系,并通过推理、计算加以验证,然后再类比以上步骤进行解题。通过这种训练方式,可以有效提高学生的思维品质,并让学生在不断的推理、计算过程中熟练掌握数列的规律,最终提高解决数列问题的能力。

总之,在高中数学“数列”教学中,教师要根据数列的特点以及学生的实际需求适当融合核心素养,借此加强对学生数学相关的各方面能力的训练,从而提高数列教学的实效性。

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