王治民
【摘要】利用列舉和推理的方法對(duì)小學(xué)低年級(jí)學(xué)生進(jìn)行等差數(shù)列基本知識(shí)的訓(xùn)練,以及利用分?jǐn)?shù)拆分的方法在小學(xué)高年級(jí)進(jìn)行計(jì)算能力訓(xùn)練,可以豐富學(xué)生的知識(shí)素養(yǎng),讓學(xué)生積累解題經(jīng)驗(yàn),同時(shí)激發(fā)學(xué)生探究疑難問(wèn)題的興趣,培養(yǎng)其頑強(qiáng)的意志品質(zhì),提升其數(shù)學(xué)能力.
【關(guān)鍵詞】試題;深入;研究;提升
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中有許多內(nèi)涵豐富、思路復(fù)雜的習(xí)題,教師在教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)此類(lèi)疑難題目的教學(xué),有利于學(xué)生思維能力的發(fā)展,同時(shí)對(duì)學(xué)生初、高中階段的數(shù)學(xué)能力提升具有重要意義.利用列舉和推理的方法對(duì)小學(xué)低年級(jí)學(xué)生進(jìn)行等差數(shù)列基本知識(shí)教學(xué),以及利用分?jǐn)?shù)拆分的方法對(duì)小學(xué)高年級(jí)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算能力訓(xùn)練,是筆者積累的兩個(gè)比較典型的案例,希望對(duì)大家有所啟發(fā).
一、低年級(jí)學(xué)生妙解“等差數(shù)列”一法
在對(duì)三年級(jí)學(xué)生進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)奧數(shù)知識(shí)輔導(dǎo)時(shí),遇到這樣一題:
1? 2? 3? 4
3? 4? 5? 6
5? 6? 7? 8
7? 8? 9? 10
……
請(qǐng)問(wèn),第15行的第三個(gè)數(shù)是多少?
此題的基本結(jié)構(gòu)是每一行都是四個(gè)連續(xù)的自然數(shù),前一行的后兩個(gè)數(shù)在下一行的前兩個(gè)數(shù)的位置重復(fù)出現(xiàn),同時(shí),每一列都是由連續(xù)奇數(shù)(偶數(shù))構(gòu)成的.
要知道第15行的第三個(gè)數(shù),就應(yīng)該先知道該行的第一個(gè)數(shù),而要得到第15行的第一個(gè)數(shù),對(duì)低年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō),常用的方法只有推理,但這種方法只適合項(xiàng)數(shù)較少的數(shù)列.如果要求出第50行、第100行甚至更多行上的數(shù)時(shí),別說(shuō)小學(xué)生,對(duì)成人而言,也絕不是個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題.此時(shí),找到符合三年級(jí)學(xué)生理解能力和知識(shí)水平的規(guī)律,才是最好的辦法.
筆者邊鼓勵(lì)學(xué)生自主探索,邊仔細(xì)觀察.原來(lái)本題可以分成四個(gè)單一的等差數(shù)列:(1)1,3,5,7…… (2)2,4,6,8…… (3)3,5,7,9…… (4)4,6,8,10……每個(gè)數(shù)列前后兩個(gè)數(shù)之間都差2,但第一個(gè)數(shù)不同.
筆者想,既然這四個(gè)數(shù)列的前后兩個(gè)數(shù)之間都差2,它們的每一位上的數(shù)肯定也與2有關(guān).第一個(gè)數(shù)列中,第一個(gè)數(shù)是1,比2少1,第二個(gè)數(shù)比4少1,第三個(gè)數(shù)比6少1……而2,4,6,8,…,每個(gè)數(shù)都正好是2的倍數(shù).
原來(lái),在這個(gè)數(shù)列中,每?jī)蓚€(gè)相鄰項(xiàng)之間都相差2,用表示第一個(gè)數(shù)的位數(shù)1乘差數(shù)2再減1,便是第一個(gè)數(shù)1,用表示第二個(gè)數(shù)的位數(shù)2乘差數(shù)2再減1,就得到了第二個(gè)數(shù)3.
依次類(lèi)推,即可得到相應(yīng)位置上的數(shù)5,7,9……同理,用表示第15位的15乘差數(shù)2再減1,就可以得到第十五個(gè)數(shù)29.筆者按上述思路引導(dǎo)學(xué)生觀察并詳細(xì)講解后,多數(shù)學(xué)生都能迅速理解.之后筆者又隨機(jī)加以深化:請(qǐng)你算出第一列的第50個(gè)數(shù)是多少?不到30秒,全班78位同學(xué)幾乎全都得出了正確答案50×2-1=99.接下來(lái),這一列的任意一項(xiàng),學(xué)生都能通過(guò)計(jì)算快速求得了.
意外的收獲讓筆者十分高興,既然能根據(jù)規(guī)律求出第一個(gè)數(shù)列中的每一項(xiàng),那么第二列、第三列、第四列中的每一個(gè)數(shù)一定也能通過(guò)計(jì)算求得.于是,筆者激勵(lì)學(xué)生繼續(xù)探索,同學(xué)們的興趣很高,一會(huì)兒工夫便“大功告成”,大家都踴躍匯報(bào)學(xué)習(xí)成果:第二列的每一個(gè)數(shù)直接用位數(shù)乘差數(shù)2即可,這一列的第15個(gè)數(shù)是15×2=30;第三列的每一個(gè)數(shù)是用位數(shù)乘差數(shù)2再加1,依次為1×2+1=3,2×2+1=3,3×2+1=7……這一列的第15個(gè)數(shù)是15×2+1=31;而第四列中的每一個(gè)數(shù)分別為位數(shù)乘差數(shù)2再加2,依次為4,6,8,10……這一列的第15個(gè)數(shù)是15×2+2=32.這樣,例題中第15行的四個(gè)數(shù)依次為29,30,31,32,完全符合題意.
根據(jù)這一規(guī)律,我們可以輕松求出每一列中的任意一個(gè)數(shù).如:第一列的第99個(gè)數(shù)是99×2-1=197,第二列的第99個(gè)數(shù)是99×2=198,第三列的第99個(gè)數(shù)是99×2+1=199,第四列的第99個(gè)數(shù)是99×2+2=200,真是妙不可言啊!
筆者意猶未盡,借著剛才的興致繼續(xù)思考,用位數(shù)乘2再加幾(或減幾)的方法能解決差數(shù)為2的等差數(shù)列問(wèn)題,那么其他數(shù)列是否也能用這一方法呢?筆者立即構(gòu)建了一個(gè)差數(shù)為6的數(shù)列:0,6,12,18,(? ),(? )……通過(guò)嘗試,筆者發(fā)現(xiàn)第二個(gè)數(shù)6等于位數(shù)2乘差數(shù)6再減6,第四個(gè)數(shù)就應(yīng)該是位數(shù)4乘差數(shù)6再減6等于18,沒(méi)問(wèn)題,那么第五個(gè)數(shù)肯定是5×6-6=24,第六個(gè)數(shù)等于6×6-6=30.也就是說(shuō),在這個(gè)數(shù)列中,每個(gè)數(shù)都等于位數(shù)乘差數(shù)6再減6,第100個(gè)數(shù)是100×6-6=594,第1000個(gè)數(shù)是1000×6-6=5994.
為了驗(yàn)證上述結(jié)論的正確性,筆者又構(gòu)建了一個(gè)差數(shù)為8的數(shù)列:5,13,21,29,(? ),(? ),(? )……根據(jù)已知條件,筆者很快找到方法:用位數(shù)乘差數(shù)8再減3,所以括號(hào)內(nèi)的數(shù)依次是5×8-3=37,6×8-3=45,7×8-3=53,這一數(shù)列的第999個(gè)數(shù)是999×8-3=7989.通過(guò)反復(fù)驗(yàn)證,這一方法對(duì)于每一個(gè)等差數(shù)列都適用.
筆者由此得出結(jié)論:要求等差數(shù)列中的某一個(gè)數(shù),可先根據(jù)已知條件求出該數(shù)列的差數(shù)(公差),再嘗試用要求數(shù)的位數(shù)乘差數(shù)再加幾(或減幾)的方法找到該題的構(gòu)造規(guī)律,然后便可輕松求出任何一位上的數(shù).即:差數(shù)×位數(shù)±幾=該位上的數(shù).
在之后的教學(xué)中,筆者將這一方法專門(mén)介紹給學(xué)生,效果非常好.三年級(jí)同學(xué)對(duì)任何一組等差數(shù)列都能快速找出規(guī)律并輕松解答.這一方法對(duì)沒(méi)有“專業(yè)經(jīng)驗(yàn)”的中小學(xué)生解決等差數(shù)列問(wèn)題具有很大的應(yīng)用價(jià)值,對(duì)豐富學(xué)生的數(shù)學(xué)方法和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)也有很好的作用,在此和大家分享.
二、運(yùn)用“拆分”思想探索一道競(jìng)賽題的解法