●荊志強 (丹陽市第六中學 江蘇丹陽 212300)
“數學課,怎么上”這個看似平談的話題卻十分沉重.現今的數學課教學,普遍存在“教師講得累,學生學得苦,教學效果不理想”的狀況,這嚴重影響了教學質量的提高和優秀人才的培養.筆者在長期實踐中摸索出“自學交流、自主成長”的教學模式,收到了“輕負擔、高質量”的良好效果.本文以高三數學第一輪復習課“求數列前n項和”為例,介紹筆者的一些做法和體會,供大家參考.
課前印發學案讓學生自己初步完成,內容為相關基礎知識:數列前n項和的概念、等差數列、等比數列、通項公式及前n項和公式.
基本訓練題:


(4)已知數列{an}的通項an=(-1)n-1n,求前n項和Sn;
(5)求數列 1,1+2,1+2+22,…,1+2+22+…+2n-1前n項和;
(6)求數列 a,2a2,3a3,…的前 n 項和.
上課前,教師瀏覽學生初步完成的學案,了解學情及學生掌握基本方法的情況、學生的常錯點、卡殼處,并及時將學案發還給學生以便上課使用.
課堂上,教師將講臺讓給學生,讓學生把課前準備的學案放在投影儀上進行交流,并相互對話,去偽存真,集思廣益.學生1第一個展示自己的學案:

此時,學生2走到投影屏前,指出學生1給出的等比數列前n項求和公式Sn有錯,正確結果應對公比q加以討論,即

這里存在一個很好的教育契機,教師問學生2:為什么要進行分類討論?這把學生的思維引向了回顧反思之中.學生1補充:追溯公式的產生過程,由乘減法得(1-q)Sn=a1(1-qn),只有當1-q≠0時,1-q才能作分母;事實上,等比數列中有q=1的情況,因此學生2給出的公式不全面.理解公式的來龍去脈,走出機械記憶的怪圈,就能有效避免忽視特例導致的失誤.
(全班學生給學生1、學生2報以熱烈的掌聲.)
接下來的基本訓練題較容易,學生都躍躍欲試.學生3走上講臺展示第(1)題的解答:

學生4跑上講臺,拿起教鞭,指點著數列的項對大家說:這里有n+1項,原式應等于2n+1-1.但是學生3并不服氣:經驗證,當n=1時,左邊=1,右邊=1,顯然成立.
(這時教室里一片寂靜,學生陷入沉思,心智展開充分的辨析活動,孰是孰非,原因何在?)
討論后,學生達成共識:正確答案為2n+1-1.注意到n=1,左邊=1+21=3與21+1-1相等.
(至此,大家心悅誠服地接受了學生4的結果).
然后學生5、學生6、學生7分別展示了第(2)、第(3)、第(4)題的做法:


教師肯定了以上學生的解法,并與學生共同歸納了數列求和的基本思路:轉化為等差(等比)數列、拆項抵消、分類討論等,尤其要注意所給數列的項數.為了培養學生的洞察力及思維的機敏性,教師啟示學生觀察第(4)題的特征,思考不討論求和的解法,從而激發學生積極搜索有效信息,開辟新的思維通道.
學生8運用推導等比數列前n項和的思路給出了新的解法:

點評運用“乘減法”求數列前n項和是十分重要的方法,在數列求和中廣泛應用.
接下來,引領學生共同研究余下的2個例題.學生9解答了第(5)題:

點評抓住通項公式,是求數列前n項和的重要環節.
學生10給出了第(6)題的解答,令

式(1)的左右2邊同乘以a,得

此時,已有學生發現學生10的解答過程不嚴謹.
學生11認為在式(3)中對a+a2+…+an求和時,已默認了該數列為等比數列 a,a2,…,an.事實上當a=0時,它不是等比數列,此時Sn=0,這個結果蘊含于a≠1時的形式內.這就是說,必須分類討論后歸納出正確的答案,即

以上6道題并不復雜,選題旨在幫助學生歸納基礎知識和基本方法,引領學生掌握數列求和的基本思維策略,最后教師與學生共同研究了一道學案之外的思考題:

這道題課前沒有做過,學生比較生疏,沒有現成的模式可以套用,必須臨場發揮,具體問題具體分析.良久不見學生舉手,可見學生思維受阻,教師不急于告訴學生方法,而是啟示學生從已知條件{an}為等差數列,{akn}為等比數列去挖掘數列{kn}的特征,然后啟迪學生從聯結2個數列的紐帶上去尋找關系,讓學生從簡單入手,尋找階梯一步一步走出困境.

總評 盡管學生12沒有走完全程,但邁出了艱難的第一步.學生13終于在“紐帶”上找到了希望.

(全班響起了熱烈的掌聲,這掌聲既是對這2位學生的鼓勵,更是對他們不畏艱難、勇于攀登精神的贊美.下課了,學生們仍然余興未盡,仍在追思其中的奧妙.)
整堂課,教師占用的時間不足10分鐘,教學的重心是學生將自學的內容、心得在課堂上交流,在交流的過程中去偽存真,完善自我,開拓思維.學生深深地感受到,教師把其推到前臺,匯報其所思、所做,真正有了主人的感覺,不再是被動接受的容器.這不但鍛煉了學生的表達能力、思辨能力,提高了解題速度、書寫規范意識,加強了學習自覺性,而且讓學生獲得了學習的愉悅,收獲了成長的勇氣和信心.
在近幾年中,筆者邊學習、邊實踐、邊思考,終于摸索出“自學交流,自主成長”的成功模式,取得了驕人的教學業績,收到了同行專家的高度贊揚.深刻反思筆者的教學過程,有幾點重要啟示,值得廣大同行關注.
啟示1 讓出講臺,不教而教
“課堂教學的重心究竟在哪里?是以教為主還是以學為主?”這是很多同行疑惑的問題,有些同行沒有加以思考,重復著“我講你聽”的老調.數學課程標準明確指出:“高中數學課程應力求通過各種不同形式的自主學習,探究活動,讓學生體驗數學發現和創造的歷程,發展他們的創新意識”.筆者在教學中,讓出講臺,把以教為主轉變為以學為主,達到不教而教的目的,收到了很好的效果.教師的任務主要是編制學案、了解學情,把傳統的教師講解型轉變為構建數學活動,引導學生參與數學活動;教師是活動的組織者、參與者、協調者,只在必要時進行點撥.
俄羅斯數學教育家斯托利亞爾認為,數學教學應看作數學活動的教學,即看作某種思維活動的教學,這個看法有建設性的,學生在教師設置的數學活動中,認知數學,開拓思維,培養和發展能力,才能把傳統型教學轉化為能力型數學,讓學生在活動中掌握數學.
啟示2 自學交流,凸現主體
著名數學教育家波利亞認為:直接從教師或書本那兒被動地不假思索地接受過來的知識,可能很快忘掉,難以真正變成自己的東西.在學生自學的基礎上,創設交流、探究的平臺,讓學生感受到自己不再是聽眾,而是數學活動的主角,就會變被動接受為主動參與,毫無顧忌地將自己的能力展現給大家.無論是對還是錯,正確的東西可及時得到確認,謬誤的東西可以及時得到糾正,此時的注意力,總是比較集中的,容易留下深刻印象.
在交流中切磋可以集思廣益,在交流中相互啟迪可以開闊視野,使數學課不再枯燥和茫然,而成為一種責任、一種使命.這種交流帶給學生動力,甚至產生按奈不住的沖動,學生會在這種交流中認識自我、改變自我、超越自我.
啟示3 符合規律,喜結碩果
在教學中體會到,學生是最寶貴的教育資源.學生既是學習的發生之處,也是學習的終極之處,教師在課堂上所做的一切,最后都得由學生自己去完成.當教師構建數學活動,創設交流、探究平臺,引領學生積極參與活動過程時,無論其學得好還是差,學生的掌聲都會使參與者得到心靈的震撼,讓自尊得到撫慰,精神得到愉悅,學習數學的興趣在心底閃光.
學生在學習交流中既展示成果也暴露問題,使問題能得到及時糾正,并銘記錯因,有效提高正確率.
在教學中發現,教師告訴學生的解題技巧往往被束之高閣,不能靈活運用,而在教學中若能創設情境,引領學生優化思路,在比較中感受簡潔,則最優方案容易在大腦的信息庫中被激活,做到靈活運用,如第(4)題:學生根據自身思維特點,將n分為奇、偶數討論,是無可厚非的,要求學生不討論直接求和時,學生在反復審題時發現命題具有“等比數列”特征,只要運用乘減法就能一氣呵成.學生在深思熟慮中領悟乘減法,就能靈活求解一類特殊前n項和的問題,并有效避免忽視對公比q討論產生的失誤.
當學生思維受阻時,教師不急于包辦代替,而是啟迪思維,引領學生尋找階梯走出困境,這樣的過程雖然艱難,卻使同學在積極的心智活動中,探索前行到達成功的彼岸,學生不僅增長了獨立分析問題和解決問題的能力,更是增添了自強不息、立志成才的信心.這樣的教學無疑是學生生活中的燦爛陽光,由此造就出生機逢勃的一代新人.
經過多輪教學實驗,筆者所教班級學生在高考中連續多年取得優異成績.更可喜的是,學生綜合能力在輕松高效的課堂中得到提高,培養的學生不僅成績優秀,而且口才好、能力強,終身受益.學生無不感慨地說:原來數學課可以這樣上,學習可以這么學;上數學課不僅是一個學習過程,更是一個鍛煉的過程;在這里收獲的不僅是知識、方法和能力,更是青春的成長、成才.