姚 剛
(浙江省寧波外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 315211)
引入:二項(xiàng)式定理研究的是什么?研究:(a+b)2=a2+2ab+b2,(a+b)3=?(a+b)4=? (a+b)5=?
問(wèn)題1:展開上述表達(dá)式,展開式各有多少項(xiàng)?系數(shù)是多少?(學(xué)生動(dòng)筆展開表達(dá)式)
問(wèn)題2:感受系數(shù)與什么數(shù)相關(guān)?排列數(shù)?組合數(shù)?(引導(dǎo)學(xué)生思考方向)
問(wèn)題3:二項(xiàng)式定理僅僅研究這幾個(gè)式子嗎?(a+b)100=? 那么(a+b)n的展開式又是什么?
筆者的用意是以問(wèn)題鏈的形式作為教學(xué)的起點(diǎn),直接給出本節(jié)課需要解決的問(wèn)題,同時(shí)板書展開式各項(xiàng)系數(shù)時(shí),以楊輝三角的結(jié)構(gòu)書寫,觀察系數(shù)的特點(diǎn);
學(xué)生在展開過(guò)程中竊竊私語(yǔ),覺(jué)得n慢慢變大時(shí),展開越來(lái)越繁瑣,那么如何比較簡(jiǎn)捷地求出系數(shù)呢?激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.學(xué)生通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn):
(1)n=4、5的系數(shù)與n=3的系數(shù)有遞推的聯(lián)系;
(2)系數(shù)與我們的組合數(shù)有一定的聯(lián)系.
引導(dǎo)學(xué)生從組合數(shù)的角度與嘗試解釋,筆者又給出了第一個(gè)探究以及問(wèn)題鏈:
問(wèn)題1:如何展開(a+b)3?a3如何來(lái)?項(xiàng)如何產(chǎn)生?
板書:(a+b)3=(a+b)(a+b)(a+b) =(a·a+a·b+b·a+b·b)(a+b)=a·a·a+a·b·a+b·a·a+b·b·a+a·a·b+a·b·b+b·a·b+b·b·b=a3+3a2b+3ab2+b3.
筆者板書一步一步展開,意圖讓學(xué)生感受項(xiàng)的產(chǎn)生過(guò)程,感受組合在展開過(guò)程的作用.
同學(xué)們分組討論,通過(guò)對(duì)計(jì)數(shù)模型的討論,得出n=4、5其實(shí)不需要繁瑣計(jì)算就可以得出系數(shù),筆者趁熱打鐵,又給出了第二個(gè)探究:推廣到一般結(jié)論
探究2:根據(jù)上述過(guò)程,請(qǐng)你推導(dǎo)(a+b)n展開式中有哪些項(xiàng)?系數(shù)是多少?
根據(jù)(a+b)3的展開原理不難發(fā)現(xiàn)(a+b)n中的項(xiàng)為:
an,an-1b,an-2b2,…,an-kbk,…,abn-1,bn,
教師指出:二項(xiàng)式定理就是我們計(jì)數(shù)模型的運(yùn)用,從中告訴學(xué)生,我們計(jì)數(shù)原理是很有用的,而且身邊隨處可見(jiàn),然后由學(xué)生總結(jié)出二項(xiàng)式定理的公式特征:
項(xiàng)數(shù)有n+1項(xiàng);
次數(shù)和為n次,按b的升次或a的降次排列;
最后反思:通過(guò)本次教學(xué),讓學(xué)生體會(huì)了整個(gè)探索過(guò)程,找到科學(xué)探索的一般規(guī)律:先找到特殊例子,再觀察特殊例子中的規(guī)律,形成不完全歸納、猜想,然后再去試圖證明或否定這些猜想,這對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的提高非常重要,本節(jié)課有兩處歸納:
(1)發(fā)現(xiàn)n=3,n=4,n=5,…的系數(shù)有聯(lián)系,后續(xù)可以用數(shù)學(xué)歸納法證明;
(2)發(fā)現(xiàn)系數(shù)都是組合數(shù),然后,根據(jù)這些猜想嘗試證明,挖掘出了其蘊(yùn)含的內(nèi)涵,得到了二項(xiàng)式定理.
但是很多時(shí)候我們忽略這些定理、公式最初發(fā)現(xiàn)所受到的艱辛歷程,再加上,傳統(tǒng)的教學(xué)比較重結(jié)果,輕過(guò)程,重應(yīng)用,輕探究,從而導(dǎo)致我們學(xué)生看不到原理的生成,使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生了一種數(shù)學(xué)難的想法,這絕對(duì)是我們不希望看到的.
教學(xué)過(guò)程中知識(shí)的運(yùn)用固然重要,但是凸顯數(shù)學(xué)的本質(zhì)才是關(guān)鍵,我們不必急于對(duì)知識(shí)進(jìn)行機(jī)械的訓(xùn)練,而應(yīng)追求水到渠成的教學(xué)效果,只有這樣,才能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生綜合素質(zhì),才能真正體現(xiàn)高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的理念.