在数学课堂教学中合理渗透与融入数学核心素养,从而培养学生的数学学科核心素养,已成为数学教学活动中的一种新常态.特别是在数学单元复习的教学中,如何确定目标意识与指导精神,如何合理融入数学核心素养,如何结合单元教学加以巧妙实施,从而更加有效地培养并提升学生的数学核心素养,促进学生的全方位发展,更是值得深入探究的课题.下面是笔者在“数列”这一章的单元复习教学中所做的一些尝试与探索.
1 尝试与探索
1.1 从数学问题中概括推理加以数学运算
从数学问题中的问题场景、数量关系、递推关系式等相关信息入手,合理进行归纳概括,巧妙地推理变形等,进而利用数列的定义、特殊数列类型的判定等形式,结合数列中相关公式的应用等,合理借助数学运算来转化与应用.
点评:以上问题中,合理利用数列的同构思维来分析与处理,是依托数学思维解决数列时比较常用的一种基本思维方式.而其他的数学思维,如特殊化思维等,也是解决一些数列问题中比较常用的思维,要熟练加以理解与掌握,这对全面提升与培养逻辑推理素养有很好的帮助.
1.4 从问题本质中合理转化加以数学建模
从数学问题中的本质内涵入手,结合数列场景或数列递推关系式的变形与转化等,回归问题的本质,合理配凑与转化,巧妙通过数学建模来构建一些相应的数列来达到转化与求解目的,往往是利用特殊数列、常数列等数学建模来实现,合理借助数学建模来转化与应用.
例4 在数列{an}中,a1=3,且an+1=3an+4n-6,n∈N*,则数列{an}的通项公式为________.
分析:根据题设条件,以an+1=kan+f(n)形式的数列递推关系式为场景,合理整合题设条件,综合数列通项公式的求解技巧与策略方法,巧妙数学建模,利用常数列的构造来转化与应用.
解析:由an+1=3an+4n-6,两边同时除以3n+1,可得an+13n+1=an3n+4n-63n+1,即an+13n+1=an3n+2(n-1)3n-2n3n+1,亦即an+13n+1+2n3n+1=an3n+2(n-1)3n.
所以数列an3n+2(n-1)3n是一个常数列,则有an3n+2(n-1)3n=a131+2(1-1)1=1,即an=3n-2n+2.
点评:构造法只是数学建模中一种具体的技巧方法.利用构造法处理数列的递推关系式时,经常借助关系式的恒等变形,特别是裂项变形、同除变形、累加(或累乘)变形等,进而借助构造常数列等特殊数列来解决问题.构造法往往是基于整体思维并结合新数列的构建与应用,构造比较常见的数列(如常数列、等差数列、等比数列等).
2 感悟与反思
数学学科核心素养的培养与形成,是人才培养方案的一个重要指标,也是依托于数学学科的教学过程中的一个基本理念.而对于数学学科核心素养的培养与形成,不能脱离课堂教学与学习,要充分扎根于课堂,融入于课堂,依托数学基础知识的教授与学习,以课堂教学、单元复习等方式,结合问题解决中关联的核心知识和基本技能,巧妙融入直观想象、数学抽象、数据分析、数学建模等数学核心素养,就数学核心知识、数学核心素养等方面加以全面展开与应用,巧妙综合应用,有效合理实施.
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