等差数列的教学设计.doc

等

差

数

列

教

学

设

计

等差数列
一、教学内容分析
本节课是《普通高中课程标准实验教科书·数学5》（人教版）第二章数列第二节等差数列第一课时。
数列是高中数学重要内容之一，它不仅有着广泛的实际应用，而且起着承前启后的作用。一方面, 数列作为一种特殊的函数与函数思想密不可分；另一方面,学习数列也为进一步学习数列的极限等内容做好准备。而等差数列是在学生学习了数列的有关概念和给出数列的两种方法——通项公式和递推公式的基础上，对数列的知识进一步深入和拓广。同时等差数列也为今后学习等比数列提供了“联想”、“类比”的思想方法。
二、学生学习情况分析
教学内容针对的是高二的学生，经过高中一年的学习，大部分学生知识经验已较为丰富，具备了较强的抽象思维能力和演绎推理能力，但也可能有一部分学生的基础较弱，所以在授课时要从具体的生活实例出发，使学生产生学习的兴趣，注重引导、启发学生的积极主动的去学习数学，从而促进思维能力的进一步提高。
三、设计思想
1．教法
⑴诱导思维法：这种方法有利于学生对知识进行主动建构；有利于突出重点，突破难点；有利于调动学生的主动性和积极性，发挥其创造性。
⑵分组讨论法：有利于学生进行交流，及时发现问题，解决问题，调动学生的积极性。
⑶讲练结合法：可以及时巩固所学内容，抓住重点，突破难点。
2．学法
引导学生首先从四个现实问题（数数问题、女子举重奖项设置问题、水库水位问题、储蓄问题）概括出数组特点并抽象出等差数列的概念；接着就等差数列概念的特点，推导出等差数列的通项公式；可以对各种能力的同学引导认识多元的推导思维方法。
用多种方法对等差数列的通项公式进行推导。
在引导分析时，留出“空白”，让学生去联想、探索，同时鼓励学生大胆质疑，围绕中心各抒己见，把思路方法和需要解决的问题弄清。
四、教学目标
通过本节课的学习使学生能理解并掌握等差数列的概念，能用定义判断一个数列是否为等差数列，引导学生了解等差数列的通项公式的推导过程及思想，掌握等差数列的通项公式与前 n 项和公式，并能解决简单的实际问题；并在此过程中培养学生观察、分析、归纳、推理的能力，在领会函数与数列关系的前提下，把研究函数的方法迁移来研究数列，培养学生的知识、方法迁移能力。
五、教学重点与难点
重点：
①等差数列的概念。
②等差数列的通项公式的推导过程及应用。
难点：
①理解等差数列“等差”的特点及通项公式的含义。
②理解等差数列是一种函数模型。
关键：
等差数列概念的理解及由此得到的“性质”的方法。
六、教学过程
教学环节
情境设计和学习任务
学生活动
设计意图
创设情景
在南北朝时期《张邱建算经》中，有一道题"今有十等人，每等一人，宫赐金以等次差降之，上三人先入，得金四斤，持出，下四人后入得金三斤，持出，中间三人未到者，亦依等次更给，问各得金几何，及未到三人复应得金几何"。
这个问题该怎样解决呢？
倾听
课堂引入
探索研究
由学生观察分析并得出答案：
在现实生活中，我们经常这样数数，从0开始，每隔5数一次，可以得到数列：0，5，___,___,___,___,…
水库的管理人员为了保证优质鱼类有良好的生活环境，用定期放水清理水库的杂鱼。如果一个水库的水位为18cm，自然放水每天水位降低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
观察分析，发表各自的意见
引向课题
发现规律
思考：同学们观察一下上面的这两个数列：
0，5，10，15，20，…… ①
18，15.5，13，10.5，8，5.5 ②
看这些数列有什么共同特点呢？
观察分析并得出答案:
引导学生观察相邻两项间的关系，得到：
对于数列①，从第2项起，每一项与前一项的差都等于 5 ；
对于数列②，从第2项起，每一项与前一项的差都等于 -2.5 ；
由学生归纳和概括出，以上两个数列从第2项起，每一项与前一项的差都等于同一个常数（即：每个都具有相邻两项差为同一个常数的特点）。
通过分析，激发学生学习的探究知识的兴趣，引导揭示数列的共性特点。
总结提高
[等差数列的概念]
对于以上几组数列我们称它们为等差数列。请同学们根据我们刚才分析等差数列的特征，尝试着给等差数列下个定义：
等差数列：一般地，如果一个数列从第2项起，每一项与它的前一项的差等于同一个常数，那么这个数列就叫做等差数列。
这个常数叫做等差数列的公差，公差通常用字母d表示。那么对于以上两组等差数列，它们的公差依次是5，5，-2.5。
学生认真阅读课本相关概念，找出关键字。
通过学生自己阅读课本，找出关键字，提高学生的阅读水平和思维概括能力，学会抓重点。
提问：如果在与中间插入一个数A，使，A，成等差数列数列，那么A应满足什么条件？
由学生回答：因为a，A，b组成了一个等差数列，那么由定义可以知道：A-a=b-A
所以就有
让学生参与到知识的形成过程中，获得数学学习的成就感。
由三个数a，A，b组成的等差数列可以看成最简单的等差数列，这时，A叫做a与b的等差中项。
不难发现，在一个等差数列中，从第2项起，每一项（有穷数列的末项除外）都是它的前一项与后一项的等差中项。
如数列：1，3，5，7，9，11，13…中5是3和7的等差中项，1和9的等差中项。
9是7和11的等差中项，5和13的等差中项。
看来，

从而可得在一等差数列中，若m+n=p+q
则
深入探究，得到更一般化的结论
引领学习更深入的探究，提高学生的学习水平。
总结提高
[等差数列的通项公式]
对于以上的等差数列，我们能不能用通项公式将它们表示出来呢？这是我们接下来要学习的内容。
⑴、我们是通过研究数列的第n项与序号n之间的关系去写出数列的通项公式的。下面由同学们根据通项公式的定义，写出这三组等差数列的通项公式。
由学生经过分析写出通项公式：
①这个数列的第一项是5，第2项是10（=5+5），第3项是15（=5+5+5），第4项是20（=5+5+5+5），……由此可以猜想得到这个数列的通项公式是
② 这个数列的第一项是18，第2项是15.5（=18-2.5），第3项是13（=18-2.5×2），第4项是10.5（=18-2.5×3），第5项是8（=18-2.5×4），第6项是5.5（=18-2.5×5）由此可以猜想得到这个数列的通项公式是
学会发现规律，并加以总结。
⑵、那么，如果任意给了一个等差数列的首项和公差d，它的通项公式是什么呢？

引导学生根据等差数列的定义进行归纳：

所以

……
引导学生进行理性分析与推导，从而得出公式。
总结提高
思考：那么通项公式到底如何表达呢？

……

进一步的分析。
得出通项公式：由此我们可以猜想得出：以为首项，d为公差的等差数列的通项公式为

也就是说，只要我们知道了等差数列的首项和公差d，那么这个等差数列的通项就可以表示出来了。

思考，并发表各自的意见。
让学生有自主思考的时空。
应用巩固
例1、⑴求等差数列8，5，2，…的第20项.
⑵-401是不是等差数列-5，-9，-13，…的项？如果是，是第几项？
让两个学生分别对这两小题加以分析。
让学生参与课堂。
分析：
⑴要求出第20项，可以利用通项公式求出来。首项知道了，还需要知道的是该等差数列的公差，由公差的定义可以求出公差
⑵这个问题可以看成是上面那个问题的一个逆问题。要判断这个数是不是数列中的项，就是要看它是否满足该数列的通项公式，并且需要注意的是，项数是否有意义。
解：⑴由=8，d=5-8=-3，n=20，得
⑵由=-5，d=-9-（-5）=-4，得这个数列的通项公式为由题意知，本题是要回答是否存在正整数n,使得-401=-4n-1成立。
解这个关于n的方程，得n=100，即-401是这个数列的第100项。

例题评述：从该例题中可以看出，等差数列的通项公式其实就是一个关于、、d、n（独立的量有3个）的方程；另外，要懂得利用通项公式来判断所给的数是不是数列中的项，当判断是第几项的项数时还应看求出的项数是否为正整数，如果不是正整数，那么它就不是数列中的项。
聆听教师点评
通过教师点评，提高学生对关键问题的认知水平。
随堂练习：课本45页“练习”第1题；
完成练习
讲练结合，有利提高学生的知识应用水平
例2．在南北朝时，在466～484年，张邱建写了一部算径，即《张邱建算经》，在这本算经中，张邱建对等差数列的研究有一定的贡献，例如算经中有一道题"今有十等人，每等一人，宫赐金以等次差降之，上三人先入，得金四斤，持出，下四人后入得金三斤，持出，中间三人未到者，亦依等次更给，问各得金几何，及未到三人复应得金几何"。

算经中的解法：
"以先入人数分所持金数为上率，以后入人数分别持金数为下率，二率相减，余为差实，并先后人数而半之，以减凡人数，余为差法，实如法而一，得差数"。
解：按照题意，解法应分三步
第一步求公差d
用现代符号，记后入人数为，后得金数为先入人数为先得金数为，则算经中的解法为d=[（/ ）－（/ ）]/[n－（+ ）/2]=（ －）/｛［n－(+)/2］ ｝,若记未列人数为，则d=( － )/ ［+(+)/2］ 本题：解得d=7/78，现用现代计算公差d由：++=4    
即：3+24d =4  
解得d=7/78
+=3 
4+6d =3
所以算经中的解法是正确的。
第二步，把后入四人每人所得金数视为一等差数列，求每人的金数，这相当于已知d，，n，求，即=｛ －[n(n－1)/2]d｝/n。
第三步，把十人各得金数视为一等差数列，求每人的金数，相当于已知，d，n，求，即= +（n－1）d，以上都是我国古代数学家张邱建提出的问题及解法。
学以致用，将所学知识应用到具体生活中去，加深对概念的理解。
例题评述：这是等差数列用于解决实际问题的一个简单应用，要学会从实际问题中抽象出等差数列模型，用等差数列的知识解决实际问题。
聆听教师点评
通过教师点评，提高学生对关键问题的认知水平。
探索研究
引导学生动手画图研究完成以下探究：
⑴在直角坐标系中，画出通项公式为的数列的图象。这个图象有什么特点？
⑵在同一个直角坐标系中，画出函数y=3x-5的图象，你发现了什么？据此说一说等差数列与一次函数y=px+q的图象之间有什么关系。
分析：⑴n为正整数，当n取1，2，3，……时，对应的可以利用通项公式求出。经过描点知道该图象是均匀分布的一群孤立点；
学生动手画图，并进行学习小组讨论，发表见解。
通过学生动手作图，并加以对比，让学生体会数列与函数的内在关系。
课堂小结
本节主要内容为：
①等差数列定义：即(n≥2)
②等差数列通项公式：(n≥1)
推导出公式：
以学习小组为单位，在学习小组中，各自归纳自己对这堂课的收获，后由小组代表总结归纳。
学生自己小结，使学生对自己所学知识有更深刻的认识。
评价设计
1、已知是等差数列.
⑴ 是否成立？
呢？为什么？
⑵ 是否成立？据此你能得出什么结论？
是否成立？据此你又能得出什么结论？
2、已知等差数列的公差为d.求证：

作业是课堂的延续，除了检验学生对本节课知识的理解程度，还在于引导学生对本课知识的进一步探究思考。
七、教学反思
本节课通过生活中一系列的实例让学生观察，从而得出等差数列的概念，并在此基础上学会求等差数列的公差及通项公式，培养了学生观察、分析、归纳、推理的能力。充分体现了学生做数学的过程，使学生对等差数列有了从感性到理性的认识过程。
八、 板书设计

板书设计
§2.2等差数列
1、定义
2、数学表达式
3、等差数列的通项公式

例1（略）
例2（略）
练习：

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