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归纳方法在初中数学教材中的渗透浅议

2019-11-04甘秀泉

读写算 2019年22期
关键词:数学教学

甘秀泉

摘 要 数学归纳是学生在数学学习中经常用到的思想方法,在教学活动中正确渗透归纳法,便于学生整体性把握教材。本文主要介绍归纳法在“定义性质、定理及数学知识结构”等几方面的渗透,目的在于使学生掌握归纳法,提高论证推理能力。

关键词 数学教学;归纳方法;教材渗透

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2019)22-0075-01

受新时代浪潮冲击的数学教学,同样面临着持续、深入改革的新形势,而这一改革应紧密围绕“开发智力,培养能力”这一主题展开。

匈牙利(美籍)数学家G·波利亚在他的《数学与猜想》一书中的序言中明确指出:“数学家的任何研究都应具有创造性,在创造的过程中一刻也离不开论证推理,也就是证明。数学研究中的证明常常是通过科学的猜想得以实现的”,因此他进一步指出掌握两种推理的必要性:“每一个会学习、有成就感的学生在数学学习中必须要掌握正确的论证推理方法,这是由数学知识的逻辑结构决定的。但是,为了使他们真正取得数学成就,还需要教会他们掌握合乎事理的推理”。

就目前学生的数学学习状况而言,笔者认为他们不仅缺乏论证推理能力(平几尤为突出),更缺乏合乎事理的推理能力,合乎事理的推理就是运用正确的思维方式进行猜想(而猜想又以类比、归纳总结为基础),拿到一个定理或具体的证明题目,很少猜测证明的思路。

从教学的角度看,无论是教者的“教”还是学生的“学”,其主要宗旨是在数学学习活动中培养学生的推理能力和思维能力。切实掌握解决“特殊”与“一般”的演绎和归纳方法,正是达成此项要求的有效途径和手段之一。

归纳,是以各种特殊、个别的论证结果作为研究基础的,然后通过对这些一个个具有特殊性论断的分析,归结总结出具有普遍性特质的结论。其实归纳方就是从特殊到一般的推理方法。本文就归纳方法在初中数学教材中的应用谈谈实践感悟。

一、定义、性质方面

如“n次方根”的定义,如果没有“二次三次方根”的铺垫,同学们一下子是难以接受的。因此,我们应首先讨论“二次、三次方根”及其性质(正数有两个互为相反数的二次方根;正数有一个正的三次方根,负数有一个负的三次方根;零的二次方根为零,零的三次方根为零),然后很自然地过渡到“n次方根”的定义及其性质的学习。学习中要求学生对照“二次、三次方根”及其性质的分析方法思考:(正数的偶次方根有几个?它们有什么关系?正数的奇次方根是几个?为正数还是负数?负数的奇次方根和正数奇次方根有什么异同?零的奇、偶次方根是不是都为零?)。

“相似多边形”一节,虽然很多课本利用六边形为直观图形讨论其基本性质,但同学们却能比较自然地联想到“相似多边形”的这些性质并接受。这与同学们具有“归纳”的思想是分不开的。还有“正多边形和圆”的性质讨论,教材一般也是以学生具有“归纳”思想作为基础,以正五边形为例,具有同样的效果。

“二次根式”的性质是以几个公式的形式给出,要让学生很好地掌握这些公式,最好能让学生了解公式的来源、推导公式。但应考虑到不少学生在初二刚开始接受严格的推理论证有困难,因此,教材主要通过一些简单的实例做归纳,说明这些公式的合理性。

教材中这样的例子很多,以上几例足可看出,“归纳”对于“下”定义,讨论性质具有不可低估的作用。

二、定理方面

关于“平行线分线段成比例”定理,有的教材没有作出详细、严格的证明,只是作了一些说明,但它的思想方法与证明是相同的。教学中只要求学生承认这个结论,并会具体运用就可以了,因此教材中的归纳性说明同样起到了应有的作用。

试想,没有归纳思想,而让学生“量”——“余”——说明成比例,再“量”——“余”……如此无休止循环下去,那还“得了”?

圆周角定理,弦切角定理以及余弦定理的证明,都是从仅有的特殊情况入手,最后归纳总结出一般结论。

三、知识结构方面

比较突出的是平面几何的知识结构,一般呈现“定义——判定——性质”三段式,它能给同学们一个有“章法”可“仿”、有“规律”可“循”的印象,从而既合情又顺理地逐个讨论“平行线”、“全等三角形”、“等腰梯形”……的“定义、判定、性质”,而不是每接触一个课题,就犹如走数学“迷宫”,无头无绪。

教材在介绍一些公式、性质、定义或法则时,尽可能遵循“实例或演绎——公式、性质定义或法则——译成文字数学语言——图形(几何)解释”这一线索,这样一环扣一环地深入下去,学生对所学知识就会有一个正确的、全面的、数形结合的认识。

归纳法对数学的发展起着很大的思维引导作用,因为数学的证明虽然是演绎的(注意:“数学归纳”其原理之所以正确,是依赖于最小数原理。即在具有某种性质的自然数集合中必然有一個最小的,从公理出发,证出数学归纳法的原理,得到数学归消法,但它的实质应当是一个演绎的逆推证法,实属命名不当,有时很容易引起误会,应当正名)。但在证明之前必须先有结论,说明就是证明结论的正确与否,没有结论就谈不上证明,而结论的导出,在许多情况下是依靠归纳的,归纳是探索规律、发现规律的一种重要途径,科学的发展是归纳和演绎有机渗透、相互融合结合的产物,我们应该启发学生,多注意个别事例或现象的归纳总结,从中找到或猜出规律,然后证明之,这才是科学的方法。

参考文献:

[1]郑荣.初中数学教学中学生数学思维能力的培养研究[J]数学大世界(理论探索),2017(10):24.

[2]杨丽娟.谈谈怎样搞好初中数学课堂教学[J].好家长(生活教育),2017(10):142.

[3]毕新书.初中数学教学中培养学生自主学习的能动性研究[J].读与写(教育教学),2017(104):87.

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