从《数学思考》谈归纳推理能力的培养
2021-02-04余亚兵
余亚兵
归纳推理是由特殊的具体事例推导出一般原理、原则的推理方法,是探究未知事物的重要方法。
人教版六年级数学下册《数学思考》的第一个问题是这样的:
表格第一行是对点数和连线方式的表示,第二行是每增加一个点,增加的线段条数,第三行是线段总条数。为了辅助学生思考,教科书在表格下方给出如下内容:
3个点连成线段的条数:1+2=3(条)
4个点连成线段的条数:1+2+3=6(条)
5个点连成线段的条数:1+2+3+4=10(条)
6个点连成线段的条数:
8个点连成线段的条数:
根据规律,你知道12个点、20个点能连多少条线段吗?请写出算式。想一想,n个点能连多少条线段?
教科书呈现的推理方式是归纳推理的方式,即从点数分为3、4、5时线段条数的计算规律,引导学生归纳出点数为6、8或更多的点数时,线段条数的计算方法,让学生初步体会归纳推理的思想。
如果教师照本宣科,学生按照课本的引导是可以解决这个问题的,但笔者认为这样做少了数学探究的味道。笔者思考:如果没有书中的引导,学生会如何思考这个问题。于是,笔者对教科书呈现方式进行了改编,尝试先设置两个简单的相关例题,让学生自主探究解决问题的方法,从而获得对推理过程的体验,再来解决上述例题。
例1:按照规律写出下列数的第5个数和第6个数,你是依据什么写的?你能写出第n个数吗?
2,5,8,11,14……
例2:下面第5、第6个图形各有多少个点?第10个图形呢?你能写出第n个图形点数的算式吗?
例1比较简单,学生分析前面几项的规律:依次增加3,容易得到一般规律,唤醒学生用归纳法解决问题的意识。例2中的每一个(从第2个开始)图形,都包含了它前面的图形,依据相邻两个图形的关系,可以依次写出各图形的点数。例1、例2的练习让学生形成解题思路:从简单的情况入手,注意分析相邻两项或几项的关系,从而形成一般规律。
随后,笔者将教科书上的例题作为例3,以文字的形式呈现给学生。
例3:如表格所示(见上表),6个点可以连多少条线段?8个点呢?你知道12个点、20个点能连多少条线段吗?请写出算式。想一想,n个点能连多少条线段?
学生解决例3时,受例1、例2的正迁移,分析相邻两项的关系,从而形成教科书上的解法。6个点连成线段的条数:1+2+3+4+5=15(条),7个点连成线段的条数:1+2+3+4+5+6=21(条);以此类推,8个点时为28条,12个点时为66条,20个点时为190条;n个点时用算式表示为:1+2+3+……+n-1条。笔者引导学生用如下方法进一步归纳一般公式。
例2中第n-1个图形的点数为1+2+3+……+n-1,将例2中的每个图形倒置,与原来的图形构成一个平行四边形(如下图)。第n-1个图形(n>1)有(n-1)行,每行有n个点,共有n(n-1)个点。所以1+2+3+[……]+n-1=[n(n-1)2]。通过对公式的探讨,进一步巩固归纳推理的思想方法。
还有学生运用已学过的数线段条数的方法,从而得到如下解法。6个点分别记作1,2,3,4,5,6,点1与点2连线段记作(1,2),以点1为端点的线段有(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6)共5条;以点2为端点不含点1的线段有(2,3),(2,4),(2,5),(2,6)共4条……以点5为端点不含点1点2点3点4的线段有(5,6)有1条;因此共有线段的条数为:1+2+3+4+5=15(条),从而总结出:解题时应有条理地把问题分为几类进行计数。通过分类计数的解法,学生也能归纳出一般結果,避免因为问题复杂使思维受阻。
(作者单位:黄冈市黄梅县孔龙镇殷湾小学)
助理编辑 刘佳