对此,记者咨询了多位小学数学老师,其中有老师表示,曾有学生提出类似的想法并在课堂上展开讨论。“这是一个数学结论,证明‘等于1’是一个复杂的过程,后面更高段的学习中会学到,放在此处是为了帮助学生理解数形结合的方法。”一位小学六年级数学老师说。
另一位小学老师则表示,程家父子间相互讨论、分享观点式的亲子互动值得鼓励,并点赞了这位父亲认真对待孩子提问的态度。
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究竟课本中的表述是否严谨?
极目新闻记者咨询了中南民族大学数学与统计学学院副教授佘纬,对方推导分析后表示,教材中的这个等式是没有问题的。
佘教授解释,这个问题涉及到大学数学中的两个重要概念:
一个是极限,一个是(常数项)无穷级数,简称(常数项)级数。其中极限的概念高中就会接触到,而级数的概念要到大学才会学到。简单地说,一个(常数项)级数就是一个无穷数列的和。
教材中出现的表达式1/2+1/4+1/8+1/16+1/32+1/64+…就是一个级数。它是一个无穷等比数列的和,这样的级数称为等比级数。
对于一个级数,我们往往关注它是否收敛。一个级数收敛的意思是这个级数的和会无限接近于某个常数。当一个级数收敛于某个常数时,我们也称这个级数的和为这个常数。
一个级数是无穷项的和,那么怎么计算它的和呢?这里需要用到极限的知识。
级数1/2+1/4+1/8+…的前n个项的和为1/2+1/4+1/8+…+1/2n,这个和称为级数的部分和。那么该级数就是当n趋近于无穷大时的部分和。也就是说,该级数的和等于部分和在n趋近于无穷大时的极限。
根据等比数列求和公式,部分和1/2+1/4+1/8+…+1/2n=1-1/2n,它的极限为1。因此,级数1/2+1/4+1/8+…收敛于1,或级数1/2+1/4+1/8+…的和为1,用数学表达式表示,就是:
1/2+1/4+1/8+…=1
佘教授还表示,教材中的这道题旨在让小学生的通过图形来理解极限思想,他们将来在进一步的学习过程中会再次接触极限这一概念。
佘教授说:“无论如何,还是要为敢于质疑课本的程启同学点赞。小学生能主动提问,大胆质疑,思维严谨细腻是非常值得鼓励的。”
佘纬教授求证过程