苏教版高中数学数列教学的数学思想探讨

杨益华

摘 要：科学性和文化性被称为数学价值的主要体现，而培养学生拥有数学思想，则是高中数学教学的主要目标. 数学思想的培养也是当代教育发展的需求，是实现高中生全面发展的重要基础. 本文将对苏教版高中数学必修5中的“数列”进行探讨，借助教科书中的实例分析，说明其与数学思想培养之间的内在联系.

关键词：高中数学；数学思想

在很长的一段时间之内，人们对数学教学的理解都是使学生掌握一定的数学知识，拥有科学素养，但是很少直接性地提出数学思想的培养，数学思想是使学生具有一定的数学理念和对数学知识运用的意识. 在新课标中苏教版的数学教材中，蕴涵的许多内容都是以培养学生数学思想为目的，从数学知识的学习到数学思想的培养，是一种从知识到能力的提升过程，需要学生积极主动的探索与感悟. 因此，在教学中对数学思想的培养就需要教师能够准确地把握教材中的关键点，并将其有计划、有目的、准确地引入平时的课堂教学之中.

[?] 在最平常的数学教学中展现最基础的数学思想

数学思想具有很强的逻辑性，是以数学知识和文化为背景发展起来的思维模式，同时以数学课程内容与数学教学过程为载体. 高中数学的教学已经不再是单纯的数学知识的传授，必须要将课程中的数学思想层层分解，打破基本科学知识对学生知识获取的束缚，引导开发学生体会数学知识中的科学思想，体现高中数学教学的思想价值.

问题情境的创设是保证数学思想从数学知识中体现的途径，比如从社会生活、生产实践、数学发展历程中或者其他学科能提取素材.问题情境的创设不但可以激发学生的自主学习意识，还可以让学生感受数学知识的真实性和思想性，将其自身的切身生活体会主动地联系到数学学习中. 这里的“问题”并非局限于数学问题或者说不能只是单纯的数学问题，而是社会生活中普遍存在的与数学相关的问题，最好是具有较大的应用范围的问题.

例如，苏教版高中数学必修5中数列的开篇：

“……人们在1740年发现了第一颗彗星，并计算出这颗彗星的出现周期为83年，如果从首次发现彗星的时间开始，它出现的时间应该为1740年，1823年，1906年，1989年，2072年；……存在这样一种细胞，其每个细胞每分钟能够分裂成为2个，它每过一分钟，1个细胞分裂的个数为1，2，4，8，16，……”章头在讲解数列概念时，引入了天文、生物等方面的文化作为思想基础，使学生通过观察和思考去找出问题的共同点，使学生能够在进行实际问题的思考中初步建立一列数的次序排列思想，让学生感知到万事万物都和数学存在着微妙的联系，引起学生对数学知识深入探索的热情. 数学概念和数学方法的出现和发展都是有据可依的，不是莫名其妙地强加于人. 高中生的身心发展趋于成熟，也已经具有一定的思维能力和水平，在这个时期如果能够将数学的概念和发展过程与其实际加以联系，就能轻松地引导其产生更加严密的数学思想，同时展现数学所独有的思维特征.

[?] 在具体的例题中给学生以数学思想的展示

在传统的数学教学中，教师通常将数学简单地看做是由无数的符号、概念、定理、公式、预算法则与方法等组成的抽象集合. 在数学教学过程中将数学知识的传授放于首位，而忽略了数学课程中所蕴涵的更深层次的数学思想的培养. 新课标对数学教学中数学思想的培养进行了强调，且提出了几点具体要求，目的在于让学生在学习和掌握数学知识的过程中，实现数学思想的培养.

例1 世界奥林匹克运动会于1896年再希腊的首都雅典首次举办，之后每4年举办一次，若因故没能如期举行，其届数仍然计算. （1）请根据题意说出由奥林匹克运动会的举办年份组成的数列的通项公式；（2）2008年的北京奥运会应该是第几届？2050年会举办奥运会吗？

这是苏教版高中数学必修5《等差数列的通项公式》中的一个例题，这个例题将奥运会的举办年份当做背景，创设了有关等差数列通项公式与项数的问题.与此有关的还有人口增长、银行储蓄等问题，这一类问题将数学与社会实际进行了更加具体的联系，让学生的数学思维在生活实际问题的引导下更加深入，使学生在进行问题的思考中，感受数学思想的具体性，并使学生体会到数学与生活中的各个方面之间的联系.

例2 作出一个等边三角形，然后将等边三角形的三条边分别等分，以每条边上中间的一段作为新的边，向原三角形之外做新的等边三角形，并将中间的一段抹掉，得到一个新的图形，以此类推，得到一个新的不规则图形，求出第n个图形的边长和面积.

这是苏教版高中数学必修5的《等比数列通项公式》中的一个例题，本例中所引为“雪花曲线模型”，这个图形的面积有限，但是周长却是无限的，数理之中体现了数学的微妙之所在. 这一数学背景显然使学生深深地融入数学思想之中，感受数学与社会实际生活联系之外的另一种神奇，激发学生深处的思维灵魂，使学生在感受数学思维之美的同时，获取数学学习升学之外的无限能量.

[?] 在数学解题之中感悟领会数学思想

虽然目前大多数高中数学教学都摒弃了题海战术的做法，但是解题教学仍然是数学教学的一个重点. 解题能够帮助学生巩固数学基础知识，锻炼技巧，同时蕴涵了丰富的数学思想. 如果从数学知识背景的角度来讲，解题过程也是数学基础知识运用、方法和策略综合锻炼形成数学思想的过程，而且解题是从数学知识升华成为数学思想的必然过程. 这种教学方法曾经被全盘否定，但是其本身的科学性并没有使其最终消失在数学教学中.

苏教版的高中数学教科书将课后练习详细地划分为练习、感受与理解、思考和运用、拓展并探究四个能力层次，为不同知识掌握程度的高中生提供了不同的知识巩固训练需求，促使学生学习形式的多样化.

例1 苏教版高中数学必修5在《等比数列前n项和》的练习中，有根据诗歌内容探究其中的数列问题. “远望巍巍塔七层，红灯向下成倍增，共灯三百八十一，请问塔顶几盏灯？”此问题属于练习层次的数学问题，解题思路主要是依据等比数列的求和公式，对学生的目标要求是能够准确地理解题目中包含的数学思想，然后运用数学知识解决问题.

例2 苏教版高中数学必修5的数列部分联系题中，有森德拉姆在20世纪三十年代发现的正方形筛子（限于篇幅，略去具体形式）. 问题主要分为两部分，其一，“筛子”的每一行和每一列中各存在什么样的特征？其二，“筛子”的第100行中的第100个数是多少？

在这个练习题中，首先要求学生对整个表中的数字进行观察，找出其中的特征，接着是让学生在数字特征的基础上运用数列的知识对其进行具体的计算，整个题目都需要学生主动的探索和思考，数学课堂成为学生思考的环境，是学生形成数学思想的最优平台.

[?] 在阅读中培养学生的数学思想

我们不应当将数学简单地看成数学知识的简称，而是一种有着自己独特文化和发展历史的科学，高中阶段的学生也不应当为学习数学知识而学习数学，应当进一步从知识学习中提炼数学思想，并通过数学思想的培养，内化成为个体的能力. 本文所引苏教版数学教材中，在有些知识点中设置了旁白、阅读与链接等内容，其中部分来自古代或者现代数学素材，在数列章节中就设计了斐波那契数列的阅读链接内容. 问题以趣味问题的形式引入：有一对新出生的小兔，在一个月后将长成大兔，这对大兔再过一个月就会生出一对新的小兔，并且之后每个月都会生出一对小兔，在不考虑死亡的情况下，要求根据数列知识，求解一对小兔一年内总共能够繁殖兔子的对数？

除此之外，教材还提到了树木每个年份的枝丫数，密封在六角蜂房爬行时的路线等于斐波那契数列的有关应用. 这些联系的引用不仅能够开拓学生的知识面，而且能在潜移默化中逐渐提高学生的思维能力，使学生在不同的生活背景下行成独特的数学思想体系. 另外，此类知识在课堂教学中的引入，还能够带给学生思维上的生动感，将学生的数学思想逐渐具体化、生活化.

[?] 总结

本文主要对苏教版高中数学教科书中的数列章节进行了分析，找出了其中与数学思想培养有关的部分内容，并加以分析. 笔者认为，苏教版高中数学教科书中设有以培养学生数学思想为目的的内容，值得教师的深入研究和学习.