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让教学设计更符合学生的认知,
4=a
3q,…,a
n=a
n-1q。各式左右分别相加,得 a
2 + a
3+ a
4+…+ a
n =a
1q+ a
2q + a
3q +…+ a
n-1q,即 a
2 + a
3+ a
4+…+ a
n =(a
1+ a
2 + a
3 +…+ a
n-1 )q……⑵,往下容易得出:S
n-a
1 =(S
n-a
n)q , ∴(1-q)S
n=a
1-a
n q,即(1-q)S
n=a
1(1-
q
n),∴当q≠1时,S
n=。
当然,也可以引导学生对⑴式结合等比性质或对⑵式结合S
n= a
1+ a
2 + a
3+ a
4+…+ a
n的特征等方法,让学生在“不知不觉”中发现和“创造”出各种方法。创设情境,营造交流的氛围,帮助学生把新的问题“同化”到已有的认识框架(认知结构)之中,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,这是优化教学设计的目标。
3、实际问题逐步数学化
现实世界自始自终贯穿在数学化之中,我们常把由现实世界直接形成数学概念的过程称为“概念的”数学化,它往往随着不同的认知水平而逐渐得到提高。观察、比较与识别现实世界中的具体问题,并在类比、归纳的实际经历过程中,建立数学模型,或是找出其共性与规律,形成数学的抽象与概括,也就是学会“数学化”。
案例3、数学归纳法原理。
常见的教学设计是以“多米诺骨牌效应”引入,这个“效应”对学生而言十分直观明了,容易接受,但紧接着引出数学归纳法的两个步骤,特别是第二步归纳假设用于证明的必要性学生不易理解,常常出现没有利用归纳假设的“伪数学归纳法”。究其原因是从多米诺骨牌效应的“形象化”,未逐步“数学化”,而从直观到抽象一步到位,学生无法从中提炼出数学本质。不妨经过简单的“数学化”,提炼出数学本质,使学生的认知结构进行变革“顺应”新的知识。具体步骤是:
第一步:形象化过程(多米诺骨牌效应的分析):一列多米诺骨牌同时具备二个条件:⑴第一块倒下;⑵假设某一块倒下,可保证它后面的一块也倒下。结论是什么?
第二步:简单的数学化过程(让学生将“多米诺骨牌”换成“偶数列”):一个数列{a
n}同时具备二个条件:⑴第一个数是偶数;⑵假设某一个数是偶数,可证明它后面的一个数也是偶数。结论是:所有的数都是偶数。
第三步:理解数学本质(师生交流、生生交流):议题:将数列问题中一个或二个条件中的“偶数”换成“奇数”,其结论有何变化?
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让教学设计更符合学生的认知