☉江蘇省海門中學(xué) 姜璐璐
具備內(nèi)在聯(lián)系、一定的知識覆蓋面、難易適度的變式串訓(xùn)練能有效幫助學(xué)生理解基本知識、掌握基本技能、提升解題能力.設(shè)計(jì)、運(yùn)用問題串實(shí)際上就是將學(xué)生推至解決問題的前沿并引導(dǎo)其進(jìn)行分析、對比、思考和探索.教師應(yīng)設(shè)計(jì)出與學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)、知識經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的問題串并因此激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,將問題化大為小、化抽象為具體,并使學(xué)生在具體化的目標(biāo)的引領(lǐng)下重組或深度加工問題信息,挖掘問題本質(zhì)并探索解題的策略,使學(xué)生在一系列“新”問題的解決中獲得思維能力的提高.
(1)適宜性.教師設(shè)計(jì)問題串時應(yīng)考慮到學(xué)生的一般認(rèn)知規(guī)律和身心發(fā)展規(guī)律,設(shè)計(jì)出學(xué)生思維最近發(fā)展區(qū)內(nèi)的問題,使學(xué)生在具有一定陌生感的問題中探索和收獲.
(2)遞進(jìn)性.問題之間具有層層遞進(jìn)的關(guān)系才能推進(jìn)學(xué)生逐步深入的思考和探索.
(3)指向性.圍繞目標(biāo)設(shè)定的一系列問題能使學(xué)生在指引性的探索中獲得成功的自主建構(gòu).
(4)自然性.過于生硬的問題會使學(xué)生感覺琢磨不透且無法展開思索.
案例1:引入等比數(shù)列定義的問題串設(shè)計(jì).
問題1:如何用現(xiàn)代語言描述“一尺之錘,日取其半,萬世不竭”這句話呢?假如將“一尺之錘”看作單位“1”,大家從“日取其半”這句話中是否能夠得出一個數(shù)列?這是什么數(shù)列?
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生從文字描述中發(fā)現(xiàn)等比關(guān)系.
師生活動:教師啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)等比關(guān)系,并寫出數(shù)列.
問題2:若將一張白紙一而再、再而三地進(jìn)行對折,大家能依次寫出該張白紙對折后的厚度嗎?
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)等比關(guān)系.
師生活動:要求學(xué)生進(jìn)行對折白紙操作并發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,并寫出數(shù)列.
問題3:若某計(jì)算機(jī)病毒正在傳播之中,每輪被感染病毒的計(jì)算機(jī)臺數(shù)的數(shù)列又該如何列出呢?
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)等比關(guān)系,并寫出數(shù)列.
師生活動:啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)等比關(guān)系并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)規(guī)律寫出數(shù)列.
問題4:觀察數(shù)列并分析其規(guī)律,大家能否類比等差數(shù)列說說其共同特征?
設(shè)計(jì)意圖:啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)等比關(guān)系并得出等比數(shù)列的定義.
師生活動:觀察所得數(shù)列并對其共同特征進(jìn)行討論,類比等差數(shù)列得出等比數(shù)列的概念.
案例2:關(guān)于求解函數(shù)的最小值的解法串.
解法1(求導(dǎo)函數(shù)法):,當(dāng)x=2 時,y′=0.
當(dāng)1<x<2 時,y′<0;當(dāng)x>2 時,y′>0.
所以當(dāng)x=2 時,函數(shù)有最小值8.
解法2(基本不等式法):
案例3:引入二項(xiàng)式定理的問題串設(shè)計(jì).
問題1:乘積(a1+a2+a3)(b1+b2+b3)(c1+c2+c3+c4+c5)展開后一共有多少項(xiàng)?
生1:3×3×5 項(xiàng).
師:怎么想的?
生1:從各括號中各取一個字母并構(gòu)成項(xiàng),各括號之內(nèi)的項(xiàng)數(shù)之積即為問題所要求的答案.
變式:(a+b)n展開后的項(xiàng)數(shù)共是多少?
全體學(xué)生:2n.
問 題2:(a+b)2=a2+2ab+b2,(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,此處展開與之前的項(xiàng)數(shù)并不相等,為什么?
合并前幾項(xiàng)還是后幾項(xiàng)是問題中并未明確的,明確合并后幾項(xiàng)嗎?
問題3:(a+b)4=?誰來算一下?
可否用更加理性的思維來展開(a+b)n并發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律呢?
師:大家是否能在項(xiàng)的次數(shù)上發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?項(xiàng)的數(shù)量如何?系數(shù)怎樣?
首先我們來看次數(shù).
(a+b)2=a2+2ab+b2,這是齊二次.
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,這是齊三次.
問題4:(a+b)n展開后即為齊n 次,怎樣理解齊n 次呢?
生3:各括號中取一個字母,n 個字母相乘即為n次.
再看項(xiàng)數(shù).
(a+b)2=a2+2ab+b23 項(xiàng)
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b34 項(xiàng)
問題5:(a+b)n展開后是n+1 項(xiàng),為什么呢?
生4:觀察可得項(xiàng)的字母b 的次數(shù)為0,1,…,n,共n+1 項(xiàng).
最后我們再看系數(shù).
(a+b)n=(?)an+(?)an-1b+(?)an-2b2+…+(?)abn-1+(?)bn.
變 式:(a+b)3=a3+a2b+ba2+ab2+ba2+ab2+ab2+b3=a3+3a2b+3ab2+b3,合并前有8 項(xiàng),合并后有4 項(xiàng),“3”的含義何在呢?
生5:合并后的系數(shù)與合并前同類項(xiàng)的個數(shù)相對應(yīng),由此可得:系數(shù)即為同類項(xiàng)的個數(shù).
(a+b)n=(a+b)(a+b)(a+b)…(a+b).
因此an-kbk的系數(shù)應(yīng)與其同類項(xiàng)個數(shù)相等,展開(a+b)n,合并后an-kbk的系數(shù)和合并前an-kbk的同類項(xiàng)的個數(shù)是相等的,即為從n 個(a+b)中取k 個b 的個數(shù).
問題6:從n 個括號中取的b 的個數(shù)是多少?
全體學(xué)生:k 個.
變式:有多少個同類項(xiàng)?
教師板書各項(xiàng)系數(shù).
…
案例4:平面向量數(shù)量積運(yùn)算中的變式問題串的設(shè)計(jì).
問題:已知等邊△ABC,其邊長是1,平面內(nèi)一點(diǎn)M 滿足,試求
圖1