《等差数列》的教学设计一.设计思想数学是思维的体操,是培养学生分析问题、解决问题的能力及创造能力的载体,新课程倡导:强调过程,强调学生探索新知识的经历和获得新知的体验,不能在让教学脱离学生的内心感受,必须让学生追求过程的体验。
基于以上认识,在设计本节课时,教师所考虑的不是简单告诉学生等差数列的定义和通项公式,而是创造一些数学情境,让学生自己去发现、证明。
在这个过程中,学生在课堂上的主体地位得到充分发挥,极大的激发了学生的学习兴趣,也提高了他们提出问题解决问题的能力,培养了他们的创造力。
这正是新课程所倡导的数学理念。
本节课借助多媒体辅助手段,创设问题的情境,让探究式教学走进课堂,保障学生的主体地位,唤醒学生的主体意识,发展学生的主体能力,塑造学生的主体人格,让学生在参与中学会学习、学会合作、学会创新。
二.教材分析高中数学必修五第二章第二节,等差数列,两课时内容,本节是第一课时。
研究等差数列的定义、通项公式的推导,借助生活中丰富的典型实例,让学生通过分析、推理、归纳等活动过程,从中了解和体验等差数列的定义和通项公式。
通过本节课的学习要求理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式,并且了解等差数列与一次函数的关系。
本节是第二章的基础,为以后学习等差数列的求和、等比数列奠定基础,是本章的重点内容。
在高考中也是重点考察内容之一,并且在实际生活中有着广泛的应用,它起着承前启后的作用。
同时也是培养学生数学能力的良好题材。
等差数列是学生探究特殊数列的开始,它对后续内容的学习,无论在知识上,还是在方法上都具有积极的意义。
三.学情分析学生已经具有一定的理性分析能力和概括能力,且对数列的知识有了初步的接触和认识,对数学公式的运用已具备一定的技能,已经熟悉由观察到抽象的数学活动过程,对函数、方程思想体会逐渐深刻。
他们的思维正从属于经验性的逻辑思维向抽象思维发展,但仍需要依赖一定的具体形象的经验材料来理解抽象的逻辑关系。
同时思维的严密性还有待加强。
四.教学目标1.知识目标:理解等差数列概念,掌握等差数列的通项公式,了解等差数列与一次函数的关系。
2.能力目标:培养学生观察、归纳能力,应用数学公式的能力及渗透函数、方程的思想。
3.情感目标:体验从特殊到一般,又到特殊的认知规律,提高数学猜想、归纳的能力。
五.重点、难点教学重点:等差数列的概念及通项公式的推导。
教学难点:对等差数列概念的理解及学会通项公式的推导及应用。
六.教学策略和手段数学教学是数学活动的教学,是师生之间、学生之间交往互动共同发展的过程,结合学生的实际情况,及本节内容的特点,我采用的是“问题教学法”,其主导思想是以探究式教学思想为主导,由教师提出一系列精心设计的问题,在教师的启发指导下,让学生自己去分析、探索,在探索过程中研究和领悟得出的结论,从而使学生即获得知识又发展智能的目的。
教学手段:多媒体计算机和传统黑板相结合。
通过计算机模拟演示,使学生获得感性知识的同时,为掌握理性知识创造条件,这样做,可以使学生有兴趣地学习,注意力也容易集中,符合教学论中的直观性原则和可接受性原则。
而保留使用黑板则能让学生更好的经历整个教学过程。
七.课前准备学生预习,教师做好课件并安装好。
八.教学过程(一)创设情景,引入概念设计意图:希望学生能通过日常生活中的实际问题的分析对比,建立等差数列模型,体验数学发现和创造的过程。
师生活动:情景1:师—把班上学生学号从小到大排成一列:学生:52,51,,4,3,2,1师—这是数列吗?你能归纳出它的通项公式吗?学生—是,+∈≤≤=N n n n a n ,521,师—把上面的数列各项依次记为5221,,,,a a a a ,填空:()()()+=+=+=51522312,,,a a a a a a学生—填空并归纳出一般规律:11+=-n n a a ,(2≥n )师—上面这个规律还有其他形式吗?学生—或者写成 11=--n n a a ,(2≥n )注:要对强调2≥n ,原因在于1-n 有意义。
师—你能用普通语言概括上面的规律吗?学生—自由发言,选择最恰当的语言。
上面的数列已找出这一特殊规律,下面再观察一些数列并也找出它们的规律。
情景2:看幻灯片上的实例(1)2008年北京奥运会,女子举重共设置7个级别,其中较轻的4个级别体重组成数列(单位:kg ):48,53,58,63(2)水库的管理员为了保证优质鱼类有良好的生活环境,定期放水清库的办法清理水库中的杂鱼。
如果一个水库的水位18m ,自然放水每天水位下降2.5m ,最低降至5m 。
那么从开始放水算起,到可以进行清理工作的那天,水库每天的水位组成数列(单位:m )18,15.5,13,10.5,8,5.5(3)我国现行储蓄制度规定银行支付存款利息的方式为单利,即不把利息加入本金计算下一期的利息。
按照单利计算本利和的公式是:本利和=本金⨯(1+利率⨯存期)例如,按活期存入10000元,年利率是0.72%,那么按照单利,5年内各年末本利和分别是:如下表(假设5年既不加存款也不取款,且不扣利息税)各年末本利和(单位:元)10072,10144,10216,10288,10360师:上面的三个数列又分别有什么规律呢?学生—(1)51=--n n a a ,2≥n ,+∈N n(2)5.21-=--n n a a ,2≥n ,+∈N n(3)721=--n n a a ,2≥n ,+∈N n师—归纳上面数列的共同特征: 1n n a a d --=(d 是常数),2≥n ,+∈N n ,师—满足这种特征的数列很多,我们有必要为这样的数列取一个名字? 学生(共同)—等差数列。
提出课题《等差数列》师—给出文字叙述的定义(学生叙述,板书定义):一般的,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,d 为公差,a 1为数列的首项。
*2132431,,,......(2,)n n a a d a a d a a d a a d n n N --=-=-=-=≥∈ 对定义进行分析,强调:①同一个常数;②从第二项起。
师—这样的数列在生活中的例子,谁能再举几个?学生—某剧场前8排的座位数分别是52,50,48,46,44,42,40,38.学生—全国统一鞋号中成年女鞋的各种尺码分别是21,21.5 ,22 ,22.5 ,23 ,23.5 ,24 ,24.5 ,25抢答:观察下列数列是否为等差数列1,2,4,6,8,10,12,……0,1,2,3,4,5,6,……3,3,3,3,3,3,3……2,4,7,11,16,……-8,-6,-4,0,2,4,……3,0,-3,-6,-9,……注:常数列也是等差数列,公差是0。
(二)推进概念,发现性质设计意图:概括等差中项的概念。
总结等差中项公式,用于发现等差数列的性质。
师生活动:师—想一想,一个等差数列最少有几项?它们之间有什么关系?学生思考后回答,至少三项,然后老师引导学生概括等差中项的概念。
设三个数b A a ,,成等差数列,则A 叫a 与b 的等差中项。
同时有A-a=b-A,22b a A b a A +=⇒+=⇒ 说明:(1)上面式子反过来也成立。
(2)等差数列中的任意连续三项都构成等差数列++-∈≥+=⇒N n n a a a n n n ,2,211,反之亦成立。
(三)探究通项公式设计意图:通过具体数列的通项公式,总结一般等差数列的通项公式,体会特殊到一般的数学思想方法。
师生活动:师—对于一个数列,我们最关心的是每一项,而这就要求我们能知道它的通项公式。
下面一起来研究等差数列的通项公式。
先写出上面引例中等差数列的通项公式。
再推导一般等差数列的通项公式。
师—若一个数列123,,,......,,......n a a a a 是等差数列,它的公差是d ,那么数列{}n a的通项公式是什么?启发学生:(归纳、猜想)可用首项与公差表示数列中任意一项。
学生—d a a =-12即:d a a +=12d a a =-23即:d a d a a 2123+=+=d a a =-34即:d a d a a 3134+=+=……由此可得:d n a a n )1(1-+=师—从第几项开始归纳的?学生—第二项,所以n ≥2。
师—n=1时呢?学生—当n=1时,等式也是成立,因而等差数列的通项公式d n a a n )1(1-+= (+∈N n )师—很好!(归纳、猜想,培养学生合理的推理能力)还有没有其他的推导方法? 学生—还可用下面的方法归纳:当n=1时,等式也是成立,因而等差数列的通项公式d n a a n )1(1-+= (+∈N n )师—我们把这种方法称为迭代法。
还有其他的推导方法吗?(学生面露难色)启发:看方法一的第一个式子d a a =-12d a a =-23d a a =-34……1n n a a d --= 有何规律?学生—可以用累加的方法,左边累加后得1n a a -,右边累加的d+d+d+……+d 共122331223......(1)n n n n n n a a d a d d a d a d d a d a n d-----=+=++=+=++=++=+-n-1个即1n a a -=d+d+d+…….+d1n a a -=(n-1)dd n a a n )1(1-+=师—这种方法叫累加法总结通项公式的推导方法:递推归纳法;迭代归纳法;累加法。
注:通项公式中含有1,,,n a d n a 四个量,其中1,a d 为基本量,当1,a d 确定后,通项公式就确定了。
(四).通项公式的应用设计意图:通过具体问题,分析等差数列通项公式中的四个量,已知什么?求什么?怎么求?提高学生分析问题,解决问题的能力。
例1:(1)求等差数列8,5,2…的第20项?(2)-401是不是等差数列-5,-9,-13…的项?如果是,是第几项?(3)已知等差数列{}n a 中,35,20205-=-=a a ,求该数列的通项公式。
分析:(1)中求第20项,需要知道什么呢?——首项和公差(2)中怎样判断-401是不是数列中的项呢? ——先求通项公式,再判断是否存在正整数n ,使得-401 = n a 成立。
(3)中已知两项,求通项公式的关键还是先求首项和公差。
这里可以通过列方程组求解。
答案:(1)4920-=a ;(2)-401是这个数列的第100项;(3)n a n --=15。
(3)的补充说明:由列两个等式d a a d a a 19,412015+=+=可知d a a 15520=-,你能类似的推出等差数列中任两项的关系吗?类比:d m a a m )1(1-+=d n a a n )1(1-+= 两式相减得nm a a d d n m a a n m n m --=⇒-=-)(—等差数列的性质。