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【摘 要】在解题教学中,应着力挖掘每道例题的教育教学价值。通过引导学生积极参与解题的过程,探究解法的多样性,发现数学概念的重要性,提高他们对知识的灵活运用能力,完善其解题的思维模式与习惯,从而有效地提升解题教学的效率。
【关键词】一题多解;数学概念;主体参与
题目:在等比数列{an}中,设公比为q,前n项的和为Sn,若已知2S5,S10,S20-S10成等比数列,那么S5,S15,S10是否成等差数列?请说明理由。
1.课堂实录片段
师:谁来说说自己的想法?
生1:S10=S5(1+q5),S20-S10=S5(1+q5)q10,因2S5,S10,S20-S10成等比数列,故,化简得q10=(1+q5),所以q=1或q5=-,又S5+S10-2S15=S5(2+q5)-2S5(1+q5+q10)=-S5q5(1+2q5)(*),当q=1时,S5,S15,S10不成等差数列;当q5=-时,S5,S15,S10成等差数列。
师:生1的求解过程主要借助什么?
生2:等比数列定义及前n项和的性质:Sm+n=Sm+Sn·qm。
师:嗯,学以致用,很好!对此题还有不同的解法吗?
生3:直接用求和公式求解,当q=1时,S5+S10-2S15=5a1+10a1-30a1=-15a1≠0,S5,S15,S10不成等差数列;
因2S5,S10,S20-S10成等比数列,故,化简得q10=(1+q5),所以,当q5=-时,由(*)式知S5,S13,S10成等差数列。
师:思路很好!运用等比、等差数列的公式求解,这是通法,大家必须掌握!还有不同意见吗?这两位同学的解法有问题吗?
生4:因2S5,S10,S20-S10成等比数列,由等比数列的定义可知2S5≠0,S10≠0,S20-S10≠0,但当q=-1时,S10=S20-S10=0,条件不成立了。
师:观察得很仔细,说得非常好!生1与生3的最终结果都是正确的,但解题的过程都有瑕疵——忽略了等比数列定义的隐含条件,实际上,q≠-1是本题的隐含条件,在解题过程中对它应进行说明。还有更好的解法吗?
生5:若S5,S15,S10是等差数列,则S5+S10-2S15=(a6+a7+…a10)-2(a6+a7+…a15)=-a6(1+q+…q4)(1+2q5)=0。因此只需要q5=-1/2。由2S5,S10,S20-S10成等比数列知:2S5·q10=S10=S5+S5q5,且q≠-1,所以2q10=1+q5,即当q5=-1/2,S5,S15,S10是等差数列。
师:生5按探索性问题的思路求解,不错!从以上讨论中大家能得到什么结论?
生6:等比数列当q=-1时,其前偶数项的和为零,否则前n项和不可能为零。
师:对!我们在处理等比数列问题时要注意它的隐含条件:每项均不为零,这也是等比数列与等差数列概念的最大区别,因此解题中要时刻注意等比数列的概念。
2.教学随想
数学教育家波利亚说过:“中学数学教学的首要任务就是加强解题训练。”在解题教学中,我们除了训练学生对解题的思想方法、命题的性质和一些公式、定理的运用外,还应对数学概念加以关注。本节课通过学生对此题探究过程,给予了我们一些启示:首先,教学例题的选取应具有典型性:入口宽,有多种解法,让大多数学生都有思路,注重考查基础知识、方法,有利于提升学生分析问题解决问题的能力。学生对本课例题的解法多样,如生3用公式法是多数学生都会想到的方法,而生1运用性质又具有一定的灵活性,生5则采用逆推法更简单,这些都体现了教学面向大多数学生的理念。其次,教学应紧扣数学知识最根本的东西——概念,李邦河院士曾指出:“数学,在根本上是玩概念的,不是玩技巧。”本题大多数学生用了等差、等比数列的定义解决问题,但又忽略了等比数列定义的隐含条件,这提醒我们平时的教学对数学概念应有足够的认识,不能照本宣科外加几点注意,而应创造适当的学习情境让学生自己去体验数学概念的产生、形成与运用过程,让学生在犯错中重新认识数学概念,这样才能对概念有本质的理解。最后,课堂教学应重在引导学生真正地参与其中,调动学生探究的热情,去亲身经历发现问题、解决问题的过程,从而激发学生学习数学的兴趣与主动性。教师应找准自己的角色,不能“越位”,根据学生的真实学情,在教学中适当地进行引导与点评,让学生在解题过程中经历曲折、获取成功、找到学习数学的信心,真正地落实以人为本的教育理念。
(作者单位:江苏省徐州高等师范学校)
【关键词】一题多解;数学概念;主体参与
题目:在等比数列{an}中,设公比为q,前n项的和为Sn,若已知2S5,S10,S20-S10成等比数列,那么S5,S15,S10是否成等差数列?请说明理由。
1.课堂实录片段
师:谁来说说自己的想法?
生1:S10=S5(1+q5),S20-S10=S5(1+q5)q10,因2S5,S10,S20-S10成等比数列,故,化简得q10=(1+q5),所以q=1或q5=-,又S5+S10-2S15=S5(2+q5)-2S5(1+q5+q10)=-S5q5(1+2q5)(*),当q=1时,S5,S15,S10不成等差数列;当q5=-时,S5,S15,S10成等差数列。
师:生1的求解过程主要借助什么?
生2:等比数列定义及前n项和的性质:Sm+n=Sm+Sn·qm。
师:嗯,学以致用,很好!对此题还有不同的解法吗?
生3:直接用求和公式求解,当q=1时,S5+S10-2S15=5a1+10a1-30a1=-15a1≠0,S5,S15,S10不成等差数列;
因2S5,S10,S20-S10成等比数列,故,化简得q10=(1+q5),所以,当q5=-时,由(*)式知S5,S13,S10成等差数列。
师:思路很好!运用等比、等差数列的公式求解,这是通法,大家必须掌握!还有不同意见吗?这两位同学的解法有问题吗?
生4:因2S5,S10,S20-S10成等比数列,由等比数列的定义可知2S5≠0,S10≠0,S20-S10≠0,但当q=-1时,S10=S20-S10=0,条件不成立了。
师:观察得很仔细,说得非常好!生1与生3的最终结果都是正确的,但解题的过程都有瑕疵——忽略了等比数列定义的隐含条件,实际上,q≠-1是本题的隐含条件,在解题过程中对它应进行说明。还有更好的解法吗?
生5:若S5,S15,S10是等差数列,则S5+S10-2S15=(a6+a7+…a10)-2(a6+a7+…a15)=-a6(1+q+…q4)(1+2q5)=0。因此只需要q5=-1/2。由2S5,S10,S20-S10成等比数列知:2S5·q10=S10=S5+S5q5,且q≠-1,所以2q10=1+q5,即当q5=-1/2,S5,S15,S10是等差数列。
师:生5按探索性问题的思路求解,不错!从以上讨论中大家能得到什么结论?
生6:等比数列当q=-1时,其前偶数项的和为零,否则前n项和不可能为零。
师:对!我们在处理等比数列问题时要注意它的隐含条件:每项均不为零,这也是等比数列与等差数列概念的最大区别,因此解题中要时刻注意等比数列的概念。
2.教学随想
数学教育家波利亚说过:“中学数学教学的首要任务就是加强解题训练。”在解题教学中,我们除了训练学生对解题的思想方法、命题的性质和一些公式、定理的运用外,还应对数学概念加以关注。本节课通过学生对此题探究过程,给予了我们一些启示:首先,教学例题的选取应具有典型性:入口宽,有多种解法,让大多数学生都有思路,注重考查基础知识、方法,有利于提升学生分析问题解决问题的能力。学生对本课例题的解法多样,如生3用公式法是多数学生都会想到的方法,而生1运用性质又具有一定的灵活性,生5则采用逆推法更简单,这些都体现了教学面向大多数学生的理念。其次,教学应紧扣数学知识最根本的东西——概念,李邦河院士曾指出:“数学,在根本上是玩概念的,不是玩技巧。”本题大多数学生用了等差、等比数列的定义解决问题,但又忽略了等比数列定义的隐含条件,这提醒我们平时的教学对数学概念应有足够的认识,不能照本宣科外加几点注意,而应创造适当的学习情境让学生自己去体验数学概念的产生、形成与运用过程,让学生在犯错中重新认识数学概念,这样才能对概念有本质的理解。最后,课堂教学应重在引导学生真正地参与其中,调动学生探究的热情,去亲身经历发现问题、解决问题的过程,从而激发学生学习数学的兴趣与主动性。教师应找准自己的角色,不能“越位”,根据学生的真实学情,在教学中适当地进行引导与点评,让学生在解题过程中经历曲折、获取成功、找到学习数学的信心,真正地落实以人为本的教育理念。
(作者单位:江苏省徐州高等师范学校)