最近給一個四年級小朋友讨論等差數列的問題,關于這個話題,我之前也講過幾次,下面是我之前寫的關于等差數列的問題。
胡說數學:小學生應該學等差數列嗎?怎麼學?
胡說數學:孩子們問的數學問題,等差數列能不能不要那麼嚴肅?
之前這兩篇内容,除了有自己的想法,更多是和孩子一起碰撞的結果的總結與反思。
很多問題,作為老師,教學多了,又善于站在孩子角度思考問題,願意傾聽孩子的想法,适合孩子的方法自然有了。
今年,給孩子們碰撞過程之中,越來越覺得等差數列的這幾個标準公式,無論你再怎麼形象生動給孩子們講,甚至有老師讓孩子牢牢記住公式,暫時性的做題應付一下。
但是很快忘記,有多快?有可能一兩天就忘了,這也屬于正常現象。
不符合孩子認知規律的東西,我們要付出很多的精力才可能得到,當然,有些的确需要付出很多,但是對于等差數列這個東西,我們能不能換個思路,不一定完全按照大家都一樣的标準方式去讓孩子理解等差數列。
不要太快,也不要太慢;不要太形象,也不要太抽象;既要考慮實戰,也要考慮孩子的理解。
最近給孩子們讨論,發現孩子們比較容易理解與接受的一個設計,其中孩子們功勞也是很大的。
我們先理解:
等差數列中的某一項是多少的問題?
然後再理解等差數列個數的問題?
最後再理解等差數列求和的問題?
今天,我們每個問題隻讨論一個方法,其他的不作讨論!
一,等差數列求個數(項數)
最特殊的等差數列:
1,2,3,4,……,99,100
這個不用說,有100個數,也是孩子們最擅長的,一年級小朋友就知道。
2,4,6,8,……,98,100有幾個數?
50個數,因為相當于1,2,3,4,……,99,100中的雙數(偶數),一半,100÷2=50個。
那3,6,9,12,……,96,99有幾個數?
33個,可以理解為1,2,3,……98,99中每三個數有一個,也就是99÷3=33。
4,8,12,16,……,96,有幾個數?
24個,可以理解為1,2,3,4,……95,96中每4個數有一個,也就是96÷4=24個。
以此類推,大家應該明白,這種特殊的等差數列,孩子們理解起來不費勁,而且是孩子們骨子裡本來就有的。
這種具有倍數關系的等差數列,也可以理解為:
2,4,6,8,……,98,100
公差為2,2倍關系,每一個數都除以2,就轉化為:
1,2,3,4,……49,50
根據一一對應思想,我們知道下面這個數列有50個數,上面那個也是50個數。
3,6,9,12,……,96,99
公差為3,3倍關系,每一個數都除以3,就轉化為:
1,2,3,4,……,32,33
根據一一對應思想,我們知道下面這個數列有33個,上面那個也有33個。
以此類推,所有的這種有倍數關系的等差數列,都很容易轉化為以1開頭的自然數列:1,2,3,4,……的問題。
但是如果不是倍數關系,而且其他的等差數列呢?
3,5,7,9,……,99,101有幾個數?
公差為2,能不能轉化為以2開頭的倍數關系的等差數列呢?
顯然,把數列中的每一個數減去1,也就是:
2,4,6,8,……98,100
這個我們知道,100÷2=50個數,根據一一對應思想,下面這個數列有50個數,上面那個也是50個數。
也就是說,3,5,7,9,……,99,101這個等差數列中的每一個數都是2的倍數多1。
1,4,7,10,……,97,100有幾個數?
公差為3,我們就轉化為以3開頭的3倍關系的等差數列,都加2。
3,6,9,12,……,99,102
有102÷3=34個數,根據一一對應思想,上面那個數列也有34個數。
1,4,7,10,……這個數列中的每一個數都滿足3的倍數減2。
孩子們,明白了嗎?每一個等差數列,都可以轉化為以某一個數為開頭的有倍數關系的等差數列,根據一一對應思想,我們就輕松知道等差數列項數的問題。
二,等差數列求某一項:
我們都知道:
3,6,9,12,……
以3開頭的3倍關系的等差數列,很容易知道第幾個數是多少?
第10個數就是3×10=30。
第100個數就是3×100=300。
第n個數就是3n
為什麼?其實不用解釋,低年級小朋友也能理解,不過還是解釋一下。
3,6,9,12,……
第一個數是3的1倍,3×1。
第二個數是3的2倍,3×2。
第三個數是3的3倍,3×3
那麼,以此類推……
第100個數就是3的100倍,3×100
第幾個數就是3的幾倍。
接下來就簡單了,因為我說過,所有的等差數列都能變成有倍數數列的等差數列。
比如6,9,12,15,……
這個數列公差為3,變成以3為開頭的3倍關系的等差數列。
每個數都減3,也就是:
3,6,9,12,……
根據一一對應思想,如果想知道上面那個數列第100個數是多少,隻需要知道下面那個數列第100個數,然後再加3即可。
比如,下面這個第100個數是3×100=300,上面那個第100個數就是300 3=303。
3,6,9,12,……每一個數都是3的倍數。
那麼
6,9,12,15,……每一個數都是3倍多3。
然後
1,4,7,10,……每一個數都是3倍少2。
怎麼理解?
隻要是公差為3的等差數列,都能轉化為以3為開頭的3倍數列,也就是:
3,6,9,12,……
比
1,4,7,10,……
每一個數都多2,上面數列每一個數都是3的倍數,下面自然數3的倍數減2。
第30個數是:3×30-2=88
第n個數是:3×n-2
再舉個例子:
2,6,10,14,……
公差為4,轉化為以4為開頭的4倍關系,都加2。
4,8,12,16,……每一個數都是4的倍數。
2,6,10,14,……每一個數都滿足4的倍數少2。
第50個數是4×50-2=198。
第n個數是4×n-2。
好了,無論是求項數,還是求某一項,都能把數列理解為倍數關系,這樣理解起來應該比背誦公式要更能培養孩子數學思維,化繁為簡,一一對應等。
三,等差數列求和:
這個話題,很多方法,配對求和法,倒序相加法,整數裂項等。
我今天隻講一個,之前也說過,但是沒有作為重點,一個學生說這個方法很好理解,也很神奇,沒有太多記憶負擔。
大家都知道平均數?
根據平均數,也經常去解決總數的問題,總量=平均數×個數。
等差數列能不能用“總數=平均數×個數”,這個大家都知道的數量關系計算呢?
3 5 7 9 11 13 15 17 19
他們的平均數是多少?
先數數有幾個數?
9個。
有小朋友知道,平均數就是把這幾個數想加,然後除以9。
但是,等差數列不需要這樣,隻需要找到中間數就行。
中間數11就是平均數,為什麼?
3 19=22兩個數的平均數是11。
5 17=22兩個數的平均數是11。
7 15=22兩個數的平均數是11。
9 13=22兩個數的平均數是11。
這些數合在一起平均數自然也是11,隻不過讓中間數當代表了。
這串數的和,根據平均數×個數可以知道:
11×9=99。
有人可能說你剛才舉的例子是單數個(奇數個)的例子,等差數列也有雙數(偶數個)的情況。
3 5 7 9 11 13 15 17
這個有8個數,平均數是多少?
沒有中間數,有中間兩個數9和11。
9 11=20兩數平均數是10。
7 13=20兩數平均數是10。
5 15=20兩數平均數是10。
3 17=20兩數平均數是10。
合在一起,平均數10。
根據總和=平均數×個數,可以知道:
和=10×8=80。
如果碰到比較複雜的,我們往往是找不到中間數,或者中間兩數的,怎麼辦?
其實大家剛才已經發現,想要知道一串等差數列的平均數,中間數也不需要找,隻需要找“(第一個數 最後一個數)÷2”,就是它的平均數,也就是(首項 末項)÷2作為一串等差數列的平均數。
根據“和=平均數×個數”,可以知道“等差數列的和=(首項 末項)÷2×項數”
比如,1 2 3 4 5 …… 99=(1 99)÷2×100即可。
2 4 6 8 …… 98 100=(2 100)÷2×50即可。
先想到平均數×個數,再想到平均數怎麼找比較簡單直接,然後利用平均數的數量關系求和,思路清晰,簡單易懂。
當然了,課内還給了一個配對求和的方法也比較簡單,也可以作為思維更一般的小朋友都方法,大緻說說。
1 2 3 4 5 …… 99 100
還是先數數多少個數?
100個,剛好100÷2=50對。
1 100,2 99,3 98,……每一對都是101。
和是:101×50=5050
剛才有偶數個數,我們也需要研究奇數個數的等差數列怎麼辦?
2 3 4 5 …… 99 100
有99個數,有一個數落單了,配對失敗!
怎麼辦?
涼拌炒雞蛋,去掉1個數,最好是第一個或者最後一個數,不就行咯,大不了最後再加回來。
那就去掉100吧。
2 3 4 5 …… 98 99
98個數,98÷2=49對。
每一對和是101。
和是:49×101=4949
然後再把剛才100撿回來,4949 100=5049
我喜歡這個方法,貼近課本,操作也快!
所有等差數列也可以這樣做了,是不是很香?是不是挺好理解,關鍵是不太容易忘記,忘記了也能自己推一推。
思維一般的孩子用配對求和,孩子不會有太大心理負擔,稍微好一點的可以試着平均數的方法,當然你要是說我記憶力牛,那你就直接背公式,我是不攔你,每一個孩子學習方式,認知水平都不一樣,我不會說哪個好,哪個不好,适合的才是最好的。
今天換了一個思路給大家說說等差數列,也是我最近會給四年級孩子們傳達的。小學生還是不要把重心過多放在孩子理解起來困難的地方,你可以講,如果孩子真的不理解我們也不能怪孩子,就當做孩子經曆過就好,不妨換種思路讓孩子接受,真沒招,也可以暫時擱淺。
有時候等差數列不一定非得按照大家都遵守的方式去理解,有時候貌似慢一點,笨一點的方法對孩子的學習反而更容易提升,因為學習有階梯,我們先讓孩子上去,不管什麼方式。
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