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高二數學(xué)等比數列的前n項和教學(xué)設計
一、教材分析
1.從在教材中的地位與作用來(lái)看
《等比數列的前n項和》是數列這一章中的一個(gè)重要內容,從教材的編寫(xiě)順序上來(lái)看,等比數列的前n項和是第一章“數列”第六節的內容,它是“等差數列的前n項和”與“等比數列”內容的延續、與前面學(xué)習的函數等知識也有著(zhù)密切的聯(lián)系。就知識的應用價(jià)值上來(lái)看,它不僅在現實(shí)生活中有著(zhù)廣泛的實(shí)際應用,如儲蓄、分期付款的有關(guān)計算等等,而且公式推導過(guò)程中所滲透的類(lèi)比、化歸、分類(lèi)討論、整體變換和方程等思想方法,都是學(xué)生今后學(xué)習和工作中必備的數學(xué)素養。就內容的人文價(jià)值上來(lái)看,等比數列的前n項和公式的探究與推導需要學(xué)生觀(guān)察、分析、歸納、猜想,有助于培養學(xué)生的創(chuàng )新思維和探索精神,是培養學(xué)生應用意識和數學(xué)能力的良好載體。
2.從學(xué)生認知角度來(lái)看
從學(xué)生的思維特點(diǎn)看,很容易把本節內容與等差數列前n項和從公式的形成、特點(diǎn)等方面進(jìn)行類(lèi)比,這是積極因素,應因勢利導.不利因素是:本節公式的推導與等差數列前n項和公式的推導有著(zhù)本質(zhì)的不同,這對學(xué)生的思維是一個(gè)突破,另外,對于q = 1這一特殊情況,學(xué)生往往容易忽視,尤其是在后面使用的過(guò)程中容易出錯。
3. 學(xué)情分析
教學(xué)對象是剛進(jìn)入高二的學(xué)生,雖然具有一定的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,邏輯思維能力也初步形成,但對問(wèn)題的分析缺乏深刻性和嚴謹性。
4. 重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):公式的推導、公式的特點(diǎn)和公式的運用.
教學(xué)難點(diǎn):公式的推導方法和公式的靈活運用.
公式推導所使用的“錯位相減法”是高中數學(xué)數列求和方法中最常用的方法之一,它蘊含了重要的數學(xué)思想,所以既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。
二、目標分析
1.知識與技能目標:理解等比數列的前n項和公式的推導方法;掌握等比數列的前n項和公式并能運用公式解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。
2.過(guò)程與方法目標:通過(guò)公式的推導過(guò)程,培養學(xué)生猜想、分析、綜合的思維能力,提高學(xué)生的建模意識及探究問(wèn)題、分析與解決問(wèn)題的能力,體會(huì )公式探求過(guò)程中從特殊到一般的思維方法,滲透方程思想、分類(lèi)討論思想及轉化思想,優(yōu)化思維品質(zhì)。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān):通過(guò)經(jīng)歷對公式的探索,激發(fā)學(xué)生的求知欲,鼓勵學(xué)生大膽嘗試、勇于探索、敢于創(chuàng )新,磨練思維品質(zhì),從中獲得成功的體驗,感受思維的奇異美、結構的對稱(chēng)美、形式的簡(jiǎn)潔美、數學(xué)的嚴謹美。用數學(xué)的觀(guān)點(diǎn)看問(wèn)題,一些所謂不可理解的事就可以給出合理的解釋?zhuān)瑥亩鴰椭覀冇每茖W(xué)的態(tài)度認識世界。
三、教學(xué)方法與教學(xué)手段
本節課屬于新授課型,主要利用計算機輔助教學(xué),
采用啟發(fā)探究,合作學(xué)習,自主學(xué)習等的教學(xué)模式.
四、教學(xué)過(guò)程分析
學(xué)生是認知的主體,也是教學(xué)活動(dòng)的主體,設計教學(xué)過(guò)程必須遵循學(xué)生的認知規律,引導學(xué)生去經(jīng)歷知識的形成與發(fā)展過(guò)程,結合本節課的特點(diǎn),我按照自主學(xué)習的教學(xué)模式來(lái)設計如下的教學(xué)過(guò)程,目的是在教學(xué)過(guò)程中促使學(xué)生自主學(xué)習,培養自主學(xué)習的習慣和意識,形成自主學(xué)習的能力。
1.創(chuàng )設情境,提出問(wèn)題
一個(gè)窮人到富人那里去借錢(qián),原以為富人不愿意,哪知富人一口答應了下來(lái),但提出了如下條件:在30天中,富人第一天借給窮人1萬(wàn)元,第二天借給窮人2萬(wàn)元,以后每天所借的錢(qián)數都比上一天多1萬(wàn);但借錢(qián)第一天,窮人還1分錢(qián),第二天還2分錢(qián),以后每天所還的錢(qián)數都是上一天的兩倍,30天后互不相欠.窮人聽(tīng)后覺(jué)得挺劃算,本想定下來(lái),但又想到此富人是吝嗇出了名的,怕上當受騙,所以很為難!闭堅谧耐瑢W(xué)思考討論一下,窮人能否向富人借錢(qián)?
啟發(fā)引導學(xué)生數學(xué)地觀(guān)察問(wèn)題,構建數學(xué)模型。
學(xué)生直覺(jué)認為窮人可以向富人借錢(qián),教師引導學(xué)生自主探求,得出:
窮人30天借到的錢(qián):(萬(wàn)元)
窮人需要還的錢(qián):?
2.學(xué)生探究,解決情境
。2)教師緊接著(zhù)把如何求?的問(wèn)題讓學(xué)生探究,
、偃粲霉2乘以上面等式的兩邊,得到
、
若②式減去①式,可以消去相同的項,得到:
(分) ≈1073(萬(wàn)元) > 465(萬(wàn)元)
由此得出窮人不能向富人借錢(qián)
【設計意圖】留出時(shí)間讓學(xué)生充分地比較,等比數列前n項和的公式推導關(guān)鍵是變“加”為“減”,在教師看來(lái)這是很顯然的事,但在學(xué)生看來(lái)卻是“不可思議”的,因此教學(xué)中應著(zhù)力在這兒做文章,從而培養學(xué)生的辯證思維能力.
解決情境問(wèn)題:經(jīng)過(guò)比較、研究,學(xué)生發(fā)現:(1)、(2)兩式有許多相同的項,把兩式相減,相同的項就可以消去了,得到: ≈1073(萬(wàn)元) > 465(萬(wàn)元) 。老師強調指出:這就是錯位相減法,并要求學(xué)生縱觀(guān)全過(guò)程,反思:為什么(1)式兩邊要同乘以2呢?
【設計意圖】經(jīng)過(guò)繁難的計算之苦后,突然發(fā)現上述解法,不禁驚呼:真是太簡(jiǎn)潔了,讓學(xué)生在探索過(guò)程中,充分感受到成功的情感體驗,從而增強學(xué)習數學(xué)的興趣和學(xué)好數 學(xué)的信心,同時(shí)也為推導一般等比數列前n項和提供了方法。
3.類(lèi)比聯(lián)想,解決問(wèn)題
這時(shí)我再順勢引導學(xué)生將結論一般化,設等比數列為,公比為q,如何求它的前n項和?讓學(xué)生自主完成,然后對個(gè)別學(xué)生進(jìn)行指導。
一般等比數列前n項和:
即
方法:錯位相減法
這里的q能不能等于1?等比數列中的公比能不能為1?q=1時(shí)是什么數列?此時(shí)sn=?
在學(xué)生推導完成之后,我再問(wèn):由得
【設計意圖】在教師的指導下,讓學(xué)生從特殊到一般,從已知到未知,步步深入,讓學(xué)生自己探究公式,從而體驗到學(xué)習的愉快和成就感。
4.小組合作,交流展示
探究1.求和
探究2.求等比數列的第5項到第10項的和.
方法1: 觀(guān)察、發(fā)現:.
方法2:此等比數列的連續項從第5項到第10項構成一個(gè)新的等比數列。
探究3:求的前n項和.
【設計意圖】采用變式教學(xué)設計題組,深化學(xué)生對公式的認識和理解,通過(guò)直接套用公式、變式運用公式、研究公式特點(diǎn)這三個(gè)層次的問(wèn)題解決,促進(jìn)學(xué)生新的數學(xué)認知結構的形成.通過(guò)以上形式,讓全體學(xué)生都參與教學(xué),以此培養學(xué)生自主學(xué)習的意識.解題時(shí),以學(xué)生分析為主,教師適時(shí)給予點(diǎn)撥。
5.總結歸納,加深理解
以問(wèn)題的形式出現,引導學(xué)生回顧公式、推導方法,鼓勵學(xué)生積極回答,然后老師再從知識點(diǎn)及數學(xué)思想方法兩方面總結。
1.等比數列的前n項和公式
2. 數學(xué)思想: (1)分類(lèi)討論 (2)方程思想
3.數學(xué)方法: 錯位相減法
【設計意圖】以此培養學(xué)生的口頭表達能力,歸納概括能力。
6.當堂檢測
。1)口答:
在公比為q的等比數列中
若,則________,若,則________
若=3,=81,求q及 ,
若 ,求及q.
。2)判斷是非:
、 ( )
、 ( )
、廴簪矍,則
。 )
【設計意圖】對公式的再認識,剖析公式中的基本量及結構特征,識記公式,并加強計算能力的訓練。
7.課后作業(yè),分層練習
必做: P30習題 1—3 A組 第1題,
選作題1:求的前n項和
(2)思考題:能否用其他方法推導等比數列前n項和公式
。
【設計意圖】布置彈性作業(yè)以使各個(gè)層次的學(xué)生都有所發(fā)展. 讓學(xué)有余力的學(xué)生有思考的空間,便于學(xué)生開(kāi)展自主學(xué)習。
五、評價(jià)分析
本節課通過(guò)推導方法的研究,使學(xué)生掌握了等比數列前n項和公式.錯位相減:變加為減,等價(jià)轉化;遞推思想:縱橫聯(lián)系,揭示本質(zhì);學(xué)生從中深刻地領(lǐng)會(huì )到推導過(guò)程中所蘊含的數學(xué)思想,培養了學(xué)生思維的深刻性、敏銳性、廣闊性、批判性.同時(shí)通過(guò)展示交流,學(xué)生點(diǎn)評,教師總結,使學(xué)生既鞏固了知識,又形成了技能,在此基礎上,通過(guò)民主和諧的課堂氛圍,培養了學(xué)生自主學(xué)習、合作交流的學(xué)習習慣,也培養了學(xué)生勇于探索、不斷創(chuàng )新的思維品質(zhì),形成學(xué)習能力。
六、教學(xué)設計說(shuō)明
1.情境設置生活化.
本著(zhù)新課程的教學(xué)理念,考慮到高二學(xué)生的心理特點(diǎn),讓學(xué)生學(xué)生初步了解“數學(xué)來(lái)源于生活”,采用故事的形式創(chuàng )設問(wèn)題情景,意在營(yíng)造和諧、積極的學(xué)習氣氛,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究的欲望。
2.問(wèn)題探究活動(dòng)化.
教學(xué)中本著(zhù)以學(xué)生發(fā)展為本的理念,充分給學(xué)生想的時(shí)間、說(shuō)的機會(huì )以及展示思維過(guò)程的舞臺,通過(guò)他們自主學(xué)習、合作探究,展示學(xué)生解決問(wèn)題的思想方法,共享學(xué)習成果,體驗數學(xué)學(xué)習成功的喜悅.通過(guò)師生之間不斷合作和交流,發(fā)展學(xué)生的數學(xué)觀(guān)察能力和語(yǔ)言表達能力,培養學(xué)生思維的發(fā)散性和嚴謹性。
3.辨析質(zhì)疑結構化.
在理解公式的基礎上,及時(shí)進(jìn)行正反兩方面的“短、平、快”填空和判斷是非練習.通過(guò)總結、辨析和反思,強化了公式的結構特征,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)建構,有助于學(xué)生形成知識模塊,優(yōu)化知識體系。
4.鞏固提高梯度化.
例題通過(guò)公式的正用和逆用進(jìn)一步提高學(xué)生運用知識的能力;由教科書(shū)中的例題改編而成,并進(jìn)行適當的變式,可以提高學(xué)生的模式識別的能力,培養學(xué)生思維的深刻性和靈活性。
5.思路拓廣數學(xué)化.
從整理知識提升到強化方法,由課內鞏固延伸到課外思考,變“知識本位”為“學(xué)生本位”,使數學(xué)學(xué)習成為提高學(xué)生素質(zhì)的有效途徑。以生活中的實(shí)例作為思考,讓學(xué)生認識到數學(xué)來(lái)源于生活并應用于生活,生活中處處有數學(xué).
6.作業(yè)布置彈性化.
通過(guò)布置彈性作業(yè),為學(xué)有余力的學(xué)生提供進(jìn)一步發(fā)展的空間,有利于豐富學(xué)生的知識,拓展學(xué)生的視野,提高學(xué)生的數學(xué)素養.
七.教學(xué)反思
學(xué)生的根據高二學(xué)生心理特點(diǎn)、教材內容、遵循因材施教原則和啟發(fā)性教學(xué)思想,本節課的教學(xué)策略與方法我采用規則學(xué)習和問(wèn)題解決策略,即“案例—公式—應用”,案例為淺層次要求,使學(xué)生有概括印象。公式為中層次要求,由淺入深,重難點(diǎn)集中推導講解,便于突破。應用為綜合要求,多角度、多情境中消化鞏固所學(xué),反饋驗證本節教學(xué)目標的落實(shí)。
其中,案例是基礎,使學(xué)生感知教材;公式為關(guān)鍵,使學(xué)生理解教材;練習為應用,使學(xué)生鞏固知識,舉一反三。
在這三步教學(xué)中,以啟發(fā)性強的小設問(wèn)層層推導,輔之以學(xué)生的分組小討論并充分運用直觀(guān)完整的板書(shū)和計算機課件等教輔用具、手段,改變教師講、學(xué)生聽(tīng)的填鴨式教學(xué)模式,充分體現學(xué)生是主體,教師教學(xué)服務(wù)于學(xué)生的思路,而且學(xué)生通過(guò)“案例—公式—應用”,由淺入深,由感性到理性,由直觀(guān)到抽象,不僅加深了學(xué)生理解鞏固與應用,也培養了
思維能力。
這節課總體上感覺(jué)備課比較充分,各個(gè)環(huán)節相銜接,能夠形成一節完整就為系統的課。本節課教學(xué)過(guò)程分為導入新課、公式推導、合作探究、課堂小結、當堂檢測、布置作業(yè)。本節課總體上講對于內容的把握基本到位,對學(xué)生的定位準確,教學(xué)過(guò)程中留給學(xué)生思考的時(shí)間,以學(xué)生為主體。
.亮點(diǎn)之處:
學(xué)生成為課堂的主體,教師要甘當學(xué)生的綠葉
由于數學(xué)的抽象、思維嚴謹等特點(diǎn),學(xué)生往往對于一些較為復雜或者變化多樣的題目容易望而生畏,出現懶得動(dòng)腦思考、動(dòng)筆去做的現象。教師也常因為時(shí)間的限制不可能給學(xué)生過(guò)多的時(shí)間去做“無(wú)用功”。在本節課上我放手讓學(xué)生去思考,讓學(xué)生去摸索。不怕學(xué)生出錯,就是讓學(xué)生能夠在摸索中增強思維能力、解題技能和計算經(jīng)驗。特別是在例3中,教師針對題目做了簡(jiǎn)要的分析和提示,讓學(xué)生去嘗試著(zhù)解題。張漫同學(xué)的板書(shū)詳盡,將思路方法概括表述出來(lái),過(guò)程完整。只是結果出現了一個(gè)小錯誤,教師在點(diǎn)評過(guò)程中給予指出,同時(shí)也個(gè)結果錯誤也是學(xué)生經(jīng)常犯的。
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