閔小梅
[摘要]對(duì)通性通法的教學(xué)進(jìn)行反思,在指出某些規(guī)律性和普遍意義的常規(guī)解題模式和常用數(shù)學(xué)思想方法的同時(shí)反思其本質(zhì),以便學(xué)生理解并能靈活運(yùn)用,從而打造高效課堂。
[關(guān)鍵詞]通性通法;裂項(xiàng)相消;求和;高效課堂
通性通法,是指具有某些規(guī)律性和普遍意義的常規(guī)解題模式和常用的數(shù)學(xué)思想方法。這種具有普遍意義的解題方法,是數(shù)學(xué)方法的主流,也是高考中的重要考查點(diǎn)。而想要打造高效課堂,我們也必須從通性通法抓起。作為教師,我們當(dāng)然會(huì)注重通性通法的教學(xué),在見到某種常規(guī)題型時(shí)一定會(huì)給出常規(guī)思路、方法,學(xué)生見多了、聽多了、做多了,也就條件反射式的接受了這些通性通法,只要符合形式就會(huì)套、搬,但一旦形式稍作修改,學(xué)生就會(huì)無所適從,明知是符合某種規(guī)律,卻怎么也套不出。這時(shí),我們的“高效”課堂就變成了“無效”課堂。
例 (江門市2015屆普通高中高三調(diào)研測(cè)試?yán)砜茢?shù)學(xué)第17題)
已知{an}是等差數(shù)列,a2=3,a3=5。
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)對(duì)一切正整數(shù)n,設(shè)bn=(-1)nnan·an+1,求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Sn。
解 (1)數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an=a1+(n-1)d=2n-1(過程略)。
(2)由(1)得an+1=2n+1,bn=(-1)nnan·an+1=(-1)nn(2n-1)(2n+1)=14(-1)n2n-1+(-1)n2n+1。
n>1時(shí),Sn=b1+b2+…+bn=14-1-13+13+15+…+(-1)n2n-1+(-1)n2n+1
=14[-1+(-1)n2n+1]=(-1)n-2n-14(2n+1)。
n=1時(shí),S1=b1=-13也符合上式,∴n∈N*,Sn=(-1)n-2n-14(2n+1)。
在本題第(2)問中,主要考查數(shù)列求和之裂項(xiàng)相消法,很多學(xué)生能觀察到數(shù)列{bn}的通項(xiàng)bn=(-1)nn(2n-1)(2n+1)與我們平常做過的bn=1(2n-1)(2n+1)類型相似,所以首先想到的也是裂項(xiàng)相消求和,但大部分學(xué)生卻怎么都裂不出。為何如此呢?我們不妨先回顧一下數(shù)列中裂項(xiàng)相消求和的幾種常見類型:
(1)1[]n n+k=1[]k1[]n-1[]n+k;
(2)1[]n+k+n=1[]k(n+k-n);
(3)1[]2n-1 2n+1=1[]21[]2n-1-1[]2n+1。
在這些裂項(xiàng)中,其特點(diǎn)都是裂成兩項(xiàng)相減的形式,而在上例中,數(shù)列{bn}的通項(xiàng)最終要裂成兩項(xiàng)相加的形式,盡管學(xué)生對(duì)裂項(xiàng)相消求和的常見類型很熟悉,但沒遇到過上例形式,大部分學(xué)生對(duì)此題就只能觀之而無從下手了。
原因只是學(xué)生學(xué)得不夠靈活,不能做到舉一反三嗎?其實(shí)不然,反思我們的教學(xué),數(shù)列中“裂項(xiàng)相消求和”是通性通法,我們?cè)诮虒W(xué)時(shí)想必大多數(shù)老師在經(jīng)過簡(jiǎn)單的舉例求證后相應(yīng)的就給出了一般規(guī)律,而且這個(gè)規(guī)律對(duì)學(xué)生來說也很容易求證得到。反觀上例,也是典型的裂項(xiàng)相消法,為何我們的學(xué)生做不出來呢?再反思“裂項(xiàng)相消求和”這種通性通法,對(duì)上面幾種常見的類型人人都知道可以裂項(xiàng),都知道可以裂成這樣,那為什么可以裂成這樣?我們?cè)诮虒W(xué)時(shí)有沒有反思過這種通性通法的本質(zhì)是什么呢?
經(jīng)過反思總結(jié),我們不難發(fā)現(xiàn),“裂項(xiàng)” 這種通性通法的本質(zhì)其實(shí)也就是一個(gè)“待定系數(shù)法”。如在bn=1(2n-1)(2n+1)裂項(xiàng)時(shí),不妨令bn=A2n-1-B2n+1,通過通分還原可以得到bn=A2n-1-B2n+1=2(A-B)n+(A+B)(2n-1)(2n+1),由待定系數(shù)法可得A-B=0A+B=1,解得A=B=12,于是就得到bn=1(2n-1)(2n+1)=1212n-1-12n+1。其他裂項(xiàng)亦是如此。
再回到上例bn=(-1)nn(2n-1)(2n+1)中,不妨令bn=(-1)nA2n-1-B2n+1,通過通分還原可以得到bn=(-1)nA2n-1-B2n+1=(-1)n·2(A-B)n+(A+B)(2n-1)(2n+1),由待定系數(shù)法可得2(A-B)=1A+B=0,解得A=14B=-14,于是就得到bn=(-1)nn(2n-1)(2n+1)=14(-1)n2n-1+(-1)n2n+1。
美國(guó)著名數(shù)學(xué)教育家波利亞認(rèn)為中學(xué)數(shù)學(xué)教育的宗旨是教會(huì)年輕人思考,他說掌握數(shù)學(xué)就意味著要善于解題,他把“解題”作為培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)才能和教會(huì)他們思考的一種手段和途徑。事實(shí)上,學(xué)生解題能力的好壞從某種角度上來說也體現(xiàn)了我們的課堂教學(xué)是否高效,所以我們要培養(yǎng)學(xué)生的解題能力,打造高效課堂,也不妨試試多反思一下通性通法的教學(xué)。