(二)、教学重点、难点
1、重点:等差数列的前n项和公式。
2、难点:获得等差数列的前n项和公式推导的思路。
三、教法学法分析
(一)、教法
教学过程分为问题呈现阶段、探索与发现阶段、应用知识阶段。
探索与发现公式推导的思路是教学的重点。如果直接介绍“倒叙相加”求和,无疑就像波利亚所说的“帽子里跳出来的兔子”。所以在教学中采用以问题驱动、层层铺垫,从特殊到一般启发学生获得公式的推导方法。
应用公式也是教学的重点。为了让学生较熟练掌握公式,可采用设计变式题的教学手段,通过“选择公式”,“变用公式”,“知三求二”三个层次来促进学生新的认知结构的形成。
(二)、学法
建构主义学习理论认为,学习是学生积极主动地建构知识的过程,学习应该与学生熟悉的背景相联系。在教学中,让学生在问题情境中,经历知识的形成和发展,通过观察、操作、归纳、探索、交流、反思参与学习,认识和理解数学知识,学会学习,发展能力。
四、教学过程分析
(一)、教学过程设计
1、问题呈现阶段
泰姬陵坐落于印度古都阿格,是世界七大奇迹之一。传说陵寝中有一个三角形图案,以相同大小的圆宝石镶饰而成共有100层。你知道这个图案一共花了多少宝石吗?
设计意图:
(1)、源于历史,富有人文气息。
(2)、承上启下,探讨高斯算法。
2、探究发现阶段
(1)、学生叙述高斯首尾配对的方法(学生对高斯的算法是熟悉的,知道采用首尾配对的方法来求和,但是他们对这种方法的认识可能处于模仿、记忆的阶段。)
(2)、为了促进学生对这种算法的进一步理解,设计了下面的问题。
问题1:图案中,第1层到第21层共有多少颗宝石?(这是奇数个项和的问题,不能简单模仿偶数个项求和的方法,需要把中间项11看成是首、尾两项1和21的等差中项。
通过前后比较得出认识:高斯“首尾配对”的算法还得分奇数、偶数个项的情况求和。
(3)、进而提出有无简单的方法。
借助几何图形的直观性,引导学生使用熟悉的几何方法:把“全等三角形”倒置,与原图补成平行四边形。
获得算法:S21=
设计意图:
几何直观能启迪思路,帮助理解,因此,借助几何直观学习和理解数学,是数学学习中的重要方面,只有做到了直观上的理解,才是真正的理解。因此在教学中,要鼓励学生借助几何直观进行思考,揭示研究对象的性质和关系,从而渗透了数形结合的数学思想。
问题2:求1到n的正整数之和。即Sn=1+2+3+…+n
∵Sn=n+(n—1)+(n—2)+…+1
∴2Sn=(n+1)+(n+1)+…。+(n+1)
Sn=(从求确定的前n个正整数之和到求一般项数的前n个正整数之和,旨在让学生体验“倒叙相加求和”这一算法的合理性,从心理上完成对“首尾配对求和”算法的改进)
由于前面的铺垫,学生容易得出如下过程:
∵Sn=an+an—1+an—2+…a1,
∴Sn=。
图形直观
等差数列的性质(如果m+n=p+q,那么am+an=ap+aq。)
设计意图:
一言以蔽之,数学教学应努力做到:以简驭繁,平实近人,退朴归真,循循善诱,引人入胜。
3、公式应用阶段
(1)、选用公式
公式1Sn=;
公式2Sn=na1+。
(2)、变用公式
(3)、知三求二