轉變數學教學方法 讓中職學生感受數學之美

何雀寧

【摘要】中職學生數學基礎差，中職數學教學大都照本宣科，這是目前中職大部分數學老師的常態.當然，中職教師通過研究教材，研究數學，挖掘數學課的數學味，引導學生參與課堂，培養學生學習數學的興趣，是可以改變目前中職學生數學學習現狀的.本文以課本問題引入，通過滲透數學思想進行美育教育，讓中職生感受數學之美，從而提升中職課堂教學效益.

【關鍵詞】中職數學；滲透美育；提升課堂效益

都說中職學生難教，因為學生數學基礎差，厭學，愛玩手機，沉迷于游戲，沉溺于網絡世界，人生沒有目標，上課睡覺或發呆.我們數學老師能做什么改變他們？一本教材，連教學參考書都不用，無需備課，照本宣科，這是目前中職大部分數學老師的常態.教師研究教材，研究數學，挖掘數學課的數學味，引導學生參與課堂，培養學生學習數學的興趣，這是改變目前學生現狀可行的辦法之一.

一、由課本一個問題談起

現行中職數學教材（中等職業教育課程改革國家規劃新教材《數學》下冊（基礎模塊）P23試一試）有一個問題.如圖1所示，把邊長為1的正方形二等分，再把其中的一半二等分，依此進行下去.你能算出Sn=12+14+18+…+12n的結果嗎？

教材本意是以圖1為背景，引出Sn=12+14+18+…+12n，再用等比數列的前n項和公式求和.

現在我們退回圖1，圖形本身有沒有蘊含Sn=12+14+18+…+12n的結果呢？觀察圖形后驚喜發現，答案就在眼前：邊長為1的正方形的面積=Sn+12n，所以Sn=1-12n.這是數向形轉換的成果，數學美油然而生！學生的數學情感培養細雨潤無聲！

這是數學上“無字證明”.“無字證明”（proofs without words），就是將數學命題用簡單、有創意而且易于理解的幾何圖形來證明.

剛才在圖1中，是把正方形分成n+1塊，Sn是前n塊的面積和，用整體與部分的關系解決.

現在我們再換個角度，圖1中把邊長為1的正方形二等分，再把其中的一半二等分，依此進行下去，意味著：第1塊面積=邊長為1的正方形面積-邊長為1的正方形扣去第1塊的面積，即12=1-12；從第2塊起，每一塊面積=前一塊面積-自身這一塊的面積，即14=12-14，18=14-18，116=18-116，…，12n=12n-1-12n，….所以，

Sn=12+14+18+…+12n=1-12+12-14+14-18+18-116+…+12n-1-12n=1-12n.

這是數向形再次轉換的成果，數學的簡潔美令學生驚嘆，數學太神奇了！

二、滲透數學思想發揮數學美育功能

法國著名數學家彭加勒說過：“感覺數學的美，感覺數與形的調和，感覺幾何學的優雅，這是真正的數學家都知道的真正的美感”，“數學的本質是美的，數學中的美就是各個部分之間的和諧、對稱，恰到好處的平衡.”

因此，在教學中，尤其對基礎比較差的中職生而言，通過課堂教學不斷轉變教學方法，滲透數學思想，讓學生感受數學之美，不僅可以使學生加深對數學知識的理解，同時也可讓學生獲得美的感受，并激發他們學習數學的興趣，改善他們的思維品質.

接上述教材問題，教師可順勢滲透裂項相消法的思想.回到課本P22：求國王給國際象棋發明者1+2+22+23+…+263顆麥粒數.能否也用裂項相消法的思想解決？

對于數列12n，每一項=前一項-自身這一項，那么對于數列2n，每一項=后一項-自身這一項，于是：1=2-1，2=22-2，22=23-22，…，263=264-263，從而

1+2+22+23+…+263=（2-1）+（22-2）+（23-22）+…+（264-263）=264-1.

這一片斷教學，教師通過提出問題，給學生探究的時間和空間，學生容易獲得問題的解決.重要的是學生參與其中，獲得探究數學的成功體驗，感受數學美，學生的數學學習興趣會日漸增強.

課本求麥粒數問題用錯位相減法的思想解決，自有它的教學功能.兩種數學思想方法都體現化無限為有限的思想.但從思維的簡潔性及中職學生理解力而言，裂項相消法更勝一籌.

對于一般的等比數列{an}，能否用裂項相消法的思想推導前n項和公式？

Sn=a1+a2+a3+…+an=a1+a1q+a1q2+…+a1qn-1，

可以設計這樣的片斷教學：

教師設問：你能對數列通項“an=a1qn-1”進行裂項？如何裂項？給學生探究的時間與空間，有一定難度，教師可以作必要提示，比如從特殊入手：q=3時，3n-1=？（3n-3n-1）.學生探究、交流，獲得：當q≠1時，an=a1qn-1=a1q-1（qn-qn-1），

所以，Sn=a1+a1q+a1q2+…+a1qn-1=a1q-1（q-1）+（q2-q）+（q3-q2）+…+（qn-qn-1）=a1q-1（qn-1）=a1（1-qn）1-q又q=1時，Sn=na1，故Sn=a1（1-qn）1-q，q≠1na1，q=1.

至此，筆者還想引導學生做進一步探究，既然錯位相減法與裂項相消法對等比數列求和殊途同歸，那么能用錯位相減法求和的問題能否用裂項相消法解決？ 如：

已知數列{an}，an=n·2n，求數列{an}的前n項和Sn.

如何裂項？這是難點.

聯想“待定系數法”，或許能獲得裂項的通法，嘗試一下.

令an=n·2n=（An+B）·2n+1-A（n-1）+B·2n，則

an=2（An+B）·2n-A（n-1）+B·2n=（An+B+A）·2n，

∴A=1，B+A=0，∴A=1，B=-1，∴an=（n-1）·2n+1-（n-2）·2n

∴Sn=0+2+23-0+2·24-23+3·25-2·24+…+n-12n+1-n-2·2n

=2+n-12n+1.

嘗試成功.對于學生而言，形如n·2n的數列用錯位相減法求和結果常常算不對，如果能夠順利對通項裂項，裂項相消法可以提高求和結果的正確率.

三、讓中職生感受數學之美，提升中職課堂教學

“中職數學枯燥無味，像天書一樣難！”這是許多中職學生的感慨！究其原因有很多，有教師的教法太單調也有學生的學法不到位，在數學教學中，教師只重視基礎知識和基本技能的傳授與訓練，而忽視了數學與實際生活的應用，特別是忽視了數學美育的滲透，在數學課堂上不善于發掘數學本身所特有的美，不注意用數學美來感染誘發學生的求知欲望，激發學生的學習興趣，導致一些學生感到數學抽象，枯燥“像天書一樣難！”使學生失去信心.

而我們若能在教學實踐中，通過研究數學，多挖掘教材的數學味，引導學生探究數學，學生會感受到數學的美，會激發中職學生愛數學，愛學習數學的簡潔美、概括抽象美、轉化美、邏輯美、嚴謹美、數字與符號美、數的神奇美、數形的和諧美等等，這些數學活動中有許多美的因素.我們教師應該在數學活動中，不斷注意創設美的教學情境，在課堂上調動學生的學習熱情，讓他們在民主快樂的氛圍中，在積極參與的過程中，覺得數學課非常有趣，數學知識非常有用，在不斷成功的體驗中，覺得學習是一件很有意義的事情.從而，讓中職生在學習數學課時插上“快樂”的翅膀，切切實實地提高中職學生的學習質量，讓課堂煥發出生命的活力，讓學生都能積極主動地感知美、欣賞美、表現美和創造美，讓學生在美的陶冶中學好數學.

【參考文獻】

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