樂海霞
【摘 要】類比是探究未知事物的工具,是數(shù)學(xué)活動中偉大的引路人。等比數(shù)列和等差數(shù)列僅一字之差,具有某種可比性,用類比思想去認識等比數(shù)列,體會類比是探究未知事物的引路人。
【關(guān)鍵詞】等比數(shù)列;類比;數(shù)學(xué)思維
【中圖分類號】G633.6 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1671-8437(2019)10-0061-02
1 教學(xué)內(nèi)容解析
本課來自人教A版必修5中的2.4節(jié).學(xué)習(xí)了等差數(shù)列的定義、通項、性質(zhì)及前項和,對于特殊數(shù)列要探究哪些知識,運用哪些方法,學(xué)生有了一些經(jīng)驗。
本課研究內(nèi)容是等比數(shù)列,等比數(shù)列和等差數(shù)列僅一字之差,具有某種可比性,引導(dǎo)學(xué)生用類比思想認識等比數(shù)列,體會類比是探究未知事物的引路人。
難點在等比數(shù)列與等差數(shù)列之間的差異使類比的結(jié)論有或然性,要引導(dǎo)學(xué)生分類討論。
2 教學(xué)目標(biāo)設(shè)置
(1)從實際問題抽象出數(shù)列模型過程中理解等比數(shù)列定義,掌握等比數(shù)列的通項公式、等比中項,理解等比數(shù)列與指數(shù)函數(shù)的關(guān)系。(2)從等比數(shù)列通項公式的探討過程中感受研究特殊數(shù)列的思路與方法;會用定義判斷等比數(shù)列,會求等比數(shù)列的通項公式、等比中項。(3)類比指數(shù)函數(shù)圖象,探索等比數(shù)列通項公式的圖象特征及與指數(shù)函數(shù)之間的關(guān)系[1]。
3 學(xué)生學(xué)情分析
學(xué)習(xí)《函數(shù)》,對函數(shù)的研究結(jié)構(gòu)和方法有了體驗,對指數(shù)函數(shù)有一定的認識;學(xué)習(xí)等差數(shù)列的定義、通項公式、性質(zhì)和前項和,經(jīng)歷特殊數(shù)列研究的一般過程,有從特殊到一般、具體到抽象的思維經(jīng)歷。
4 教學(xué)策略分析
采用問題啟發(fā)和自主探究的教學(xué)方式。學(xué)生研究過等差數(shù)列,熟悉特殊數(shù)列要探究的知識及所用的方法。重點是用類比的方法探究等比數(shù)列的定義和通項公式,嘗試用已有知識去類比,使學(xué)生經(jīng)歷由表及里的探究
過程[2]。
5 教學(xué)過程
5.1 教學(xué)目標(biāo)
(1)通過實例理解等比數(shù)列的概念。
(2)通過類比等差數(shù)列探索等比數(shù)列的通項公式,會根據(jù)定義判斷等比數(shù)列,會求等比數(shù)列的通項公式并簡單應(yīng)用。
(3)類比指數(shù)函數(shù)圖象,探索等比數(shù)列通項公式的圖象特征。
5.2 教學(xué)重點
等比數(shù)列的定義和通項公式。
5.3 教學(xué)難點
等比數(shù)列與指數(shù)函數(shù)的關(guān)系。
5.4 教學(xué)過程
5.4.1 創(chuàng)設(shè)情境引入新課
師:《孫子算經(jīng)》卷下有題:“今有出門望見九堤,堤有九木,木有九枝,枝有九巢,巢有九禽,禽有九雛,雛有九毛,毛有九色,問各幾何。”
生:9,81,729,94,95,96,97,98。
師:從前后項來看,這列數(shù)有什么特點?
生:后一項比前一項是同一個常數(shù)。
師:有這個特點的數(shù)列在生活中很常見。細胞分裂個數(shù)組成數(shù)列1,2,4,8,……?!耙怀咧罚杖∑浒?,萬世不竭?!比舭选耙怀咧贰笨闯蓡挝弧?”,得到數(shù)列是:1,,,,……。還有銀行復(fù)利問題等。今天我們學(xué)習(xí)等比數(shù)列。
意圖:從《孫子算經(jīng)》的名題引入,注重數(shù)學(xué)知識的歷史文化向度,讓學(xué)生體驗知識形成過程,享受數(shù)學(xué)的有用性、有趣性。
師:前面研究了等差數(shù)列的哪些內(nèi)容?
生:等差數(shù)列的定義,等差中項的概念,等差數(shù)列的性質(zhì)、通項公式及前項和。
意圖:溫故知新,對所學(xué)知識起到先導(dǎo)作用,滲透類比思想。
師:從名稱看,等比數(shù)列和等差數(shù)列僅一字之差,有某種可比性,用什么方法來研究等比數(shù)列的哪些內(nèi)容?
生:用類比等差的方法學(xué)習(xí)等比數(shù)列的定義,等比中項的概念,等比數(shù)列的性質(zhì)、通項公式以及前項和。
意圖:明確本節(jié)課的任務(wù):學(xué)什么?怎么學(xué)?
5.4.2 小組合作探究新課
參考任務(wù)單,類比等差數(shù)列,小組對等比數(shù)列中的知識點加以探究,小組內(nèi)討論、交流。
意圖:發(fā)揮學(xué)生主體性,體驗類比探究的過程,學(xué)生的獨立思考、同學(xué)間的合作交流,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。
5.4.3 成果展示推進新課
展示一等比數(shù)列的定義
生:一般地,如果一個數(shù)列從第2項起,每一項與它的前一項的比等于同一個常數(shù),那么這個數(shù)列叫做等比數(shù)列,這個常數(shù)叫做等比數(shù)列的公比,通常用字母q表示(q1 0),其符號語言是。
意圖:通過學(xué)生的獨學(xué)、合作等方式,類比得出等比數(shù)列的定義,嘗試用遞推公式描述等比數(shù)列。
追問:(1)說出三個等比數(shù)列的公比;(1)9,81,729,94,95,96,97,98(2)1,2,4,8,……。(3)1,,
,,……。
舉例:(1)一個公比為的等比數(shù)列;(2)一個公比為的等比數(shù)列;(3)一個不是等比數(shù)列的數(shù)列;(4)一個既是等差數(shù)列又是等比數(shù)列的數(shù)列。
師生小結(jié):,
意圖:引導(dǎo)學(xué)生理性思考,突出等比數(shù)列本質(zhì)屬性,加深對等比數(shù)列定義的理解。
聚焦一 等比中項的概念
師:要構(gòu)成一個等比數(shù)列,項數(shù)最少幾項?
生:3項
師:3項成等比,有什么發(fā)現(xiàn)?
生:在與b中間插入一個數(shù)G,使,G,b成等比數(shù)列,那么G叫做與b的等比中項.其符號語言表示為:G2=b,
生:任意兩個數(shù)都有等比中項?若G2=b,則,G,b成等比數(shù)列嗎?
生:不成立,當(dāng),時,不成立。
師生完善小結(jié)。
意圖:等比中項是等比數(shù)列的特殊情況,通過學(xué)生的類比、探究,理解等比中項的概念。
探究二 等比數(shù)列的通項公式
師:若聚焦到等比數(shù)列的特定項,研究什么?
生:通項公式。(學(xué)生上臺板演推導(dǎo)過程)
老師提煉:若確定了一個等比數(shù)列的首項和公比,就可以求出通項公式。
意圖:類比等差數(shù)列通項公式推導(dǎo)方法,經(jīng)歷等比數(shù)列通項公式的推導(dǎo),感受類比是偉大的引路人。
師:可從幾個角度來認識等比數(shù)列的通項公式呢?
生:方程角度和函數(shù)角度。
師:很好!從方程角度來看,有什么啟發(fā)?
聚焦二 等比數(shù)列與指數(shù)函數(shù)的關(guān)系
師:若從函數(shù)角度來看,等比數(shù)列與什么函數(shù)有關(guān)?(請學(xué)生成果展示)
教師借助信息技術(shù),幫助學(xué)生認識等比數(shù)列通項公式的圖象特征,歸納等比數(shù)列通項公式與指數(shù)函數(shù)間的聯(lián)系。
意圖:體會等比數(shù)列與指數(shù)函數(shù)間的聯(lián)系,加強直觀感受,體驗數(shù)列是一種特殊的函數(shù)。
5.4.4 成果運用內(nèi)化新課
例1.已知數(shù)列滿足:,求的通項公式。
變式:已知數(shù)列滿足:,,
(1)證明:是等比數(shù)列;(2)求的通項
公式。
意圖:通過變式提高學(xué)生對知識的運用水平,熟練用定義判斷或證明數(shù)列是等比數(shù)列。
例2.一個等比數(shù)列的第3項和第4項分別是12和18,求它的第1項和第5項。
拓展:求例2中的第5項,除用知三求一的基本量思想,還有其他辦法嗎?
意圖:熟練知三求一過程,讓學(xué)生理解公式的本質(zhì),拓展為下節(jié)課對性質(zhì)研究鋪墊。
5.4.5 歸納總結(jié)收獲新課
(1)歸納研究特殊數(shù)列的思路
生:知識體系上可學(xué)習(xí)特殊數(shù)列的定義、通項、性質(zhì)、前項和;思想方法上可用類比的方法學(xué)習(xí)新數(shù)列,推導(dǎo)通項公式時可用特殊到一般的歸納法。
(2)類比對你有什么啟發(fā)嗎?
生:學(xué)習(xí)了等差數(shù)列、等比數(shù)列,可用類比的方法學(xué)習(xí)等和數(shù)列、等積數(shù)列。
生:在學(xué)習(xí)等差數(shù)列時,若、是等差數(shù)列,則數(shù)列也是等差數(shù)列,若、是等比數(shù)列,則數(shù)列也是等比數(shù)列嗎?呢?
6 結(jié)束語
師:我們用類比等差數(shù)列的方法,完成本節(jié)課的探究。我們感嘆:類比,一個偉大的引路人!但類比,僅僅是引路,怎么走,得靠自己一步一個腳印地走!只有這樣,我們才能領(lǐng)略到人生不一樣的風(fēng)景!
【參考文獻】
[1]閆桂琴.中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)論[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2010(7).
[2]張奠宙,宋乃慶.數(shù)學(xué)教育學(xué)(2版)[M].北京:高等教育出版社,2009(1).