陳永紅
【內(nèi)容摘要】提高學(xué)生數(shù)學(xué)探究和歸納推理能力是新課標(biāo)要求。新課改要求教師在教學(xué)中要充分利用演繹和歸納推理法,讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識點(diǎn)之間的脈絡(luò),或者演繹,或者推理,將所學(xué)的知識上升為思維層面,從而幫助學(xué)生對前面所學(xué)數(shù)學(xué)知識進(jìn)行綜合運(yùn)用,讓學(xué)生能更深層次地掌握所學(xué)知識。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué) 歸納推理 有效引導(dǎo) 提高效益
歸納推理是由部分到整體、由個別到一般的推理。歸納推理能夠發(fā)現(xiàn)新事實(shí)、獲得新結(jié)論,是各種各樣的探索及科學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要手段。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,歸納推理有著其他推理無可比擬的優(yōu)勢,能起到神奇的功效。要重視歸納推理在教學(xué)中的應(yīng)用!這一想法在我重新面對拋物線的定義教學(xué)時逐漸清晰起來。
一、巧用歸納推理,化模糊為清晰
圓錐曲線定義的教學(xué)過程中,我們大多應(yīng)用類比推理。從已學(xué)圓的定義:平面內(nèi)到一定點(diǎn)的距離等于一定值的點(diǎn)的軌跡是圓。聯(lián)想:平面內(nèi)到兩定點(diǎn)的距離之和等于定值的點(diǎn)的軌跡是什么?叫學(xué)生用一根繩子親自動手進(jìn)行試驗(yàn)之后用幾何畫板進(jìn)行動態(tài)演示,學(xué)生直觀得知該軌跡是橢圓。再聯(lián)想:平面內(nèi)到兩定點(diǎn)的距離之差等于定值的點(diǎn)的軌跡是什么?用拉鏈進(jìn)行演示之后用幾何畫板進(jìn)行動態(tài)演示,學(xué)生直觀得知該軌跡是雙曲線。這三類曲線的類比點(diǎn)明顯,圖像特征明確,故而學(xué)生接受起來沒有異議。常規(guī)的拋物線定義教學(xué)也用類比推理,但是顯得有點(diǎn)勉強(qiáng)、突兀。首先拋物線定義域前兩個曲線的相似點(diǎn)不夠突出,其次拋物線的圖像是單支曲線。從前幾屆的學(xué)生反饋的信息發(fā)現(xiàn):學(xué)生總有疑問滿足到一定點(diǎn)F的距離等于到一定直線l(F )的距離的點(diǎn)的軌跡就是拋物線?甚至有的同學(xué)稱之為單曲線。又已知二次函數(shù)的圖像是拋物線,此拋物線是否就是彼拋物線?所以拋物線定義及標(biāo)準(zhǔn)方程教完之后,還得花時間證明二次函數(shù)圖像上的點(diǎn)也滿足到一定點(diǎn)F的距離等于到一定直線l的距離。對此,我就拋物線定義的教學(xué)設(shè)計做了調(diào)整,進(jìn)行了新嘗試。在學(xué)生已建立的認(rèn)知“二次函數(shù)的圖像是拋物線”的基礎(chǔ)上去挖掘出更深層次的規(guī)律性的結(jié)論,再提煉成拋物線的定義。
我對拋物線的定義的教學(xué)做了多元化設(shè)計,學(xué)生可以從中得到新知:到一定點(diǎn)F的距離等于到一定直線l(F )的距離的點(diǎn)的軌跡就是拋物線。由具體到抽象,有由特殊到一般,學(xué)生對拋物線的定義也就從模糊到清晰。
在我嘗試用歸納推理講解拋物線的定義之后,幾位數(shù)學(xué)教師就這一設(shè)計進(jìn)行了討論。對此設(shè)計各有不同的見解,仁者見仁智者見智。有的說考慮知識的延續(xù)性,還是原有的教法各自然,反正定義的東西怎么說就怎么是,開門見山,直奔主題,讓學(xué)生記下就是;也有人贊同我的新思路,認(rèn)為不妨一試。應(yīng)用歸納推理進(jìn)行概念教學(xué),給學(xué)生一個很好的導(dǎo)向:對一個新的問題、對一個模糊的概念可以嘗試用歸納推理理出條理及思路。如果說拋物線的定義應(yīng)用歸納推理能使得模糊的概念清晰化還有教師不贊同的話,那么微積分基本定理應(yīng)用歸納推理達(dá)到的效果則是相當(dāng)?shù)拿黠@,這一點(diǎn)毋庸置疑。
二、妙用歸納推理,化深奧為淺顯
從淺顯的實(shí)際情境出發(fā)歸納出深奧的數(shù)學(xué)理論,達(dá)到化深奧為淺顯、化難為易的目的,有助于學(xué)生對知識的理解與記憶,達(dá)到事半功倍的效果。
如微積分基本定理(牛頓-萊布尼茲公式):
其中 。
揭示導(dǎo)數(shù)與定積分之間的內(nèi)在聯(lián)系,提供計算微積分的捷徑,是微積分乃至整個高等數(shù)學(xué)的重要定理,能正確理解并掌握該定理對學(xué)生計算定積分提供工具,并為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。但是該定理的探究及證明對高中一般校的大部分學(xué)生而言很是深奧,不好理解。為此,我設(shè)計了這樣的教學(xué)思路。
設(shè)質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動速度
,時間為t,位移s(t)。求質(zhì)點(diǎn)M在t∈[a,b]的位移 。
分析:從定積分定義的角度可知:
但是利用定積分定義不易求得其值。從這個具體的運(yùn)動位移問題出發(fā),問學(xué)生如何求 的值?水到渠成,學(xué)生自然而然提煉出一般性的結(jié)論。這樣的設(shè)計不僅讓學(xué)生容易理解并接受該定理,而且讓學(xué)生知道歸納推理在數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要作用,同時也讓學(xué)生體會到原來數(shù)學(xué)可以這么學(xué),充分體驗(yàn)到成功的喜悅。接下來在讓學(xué)生去研究此定理的證明過程就有了信心及底氣,這原本深奧、晦澀、難懂、抽象的數(shù)學(xué)證明也就迎刃而解。
三、思用歸納推理,化抽象為具體
眾所周知,三角函數(shù)的公式多,變化多。在我們看來很簡單的公式及結(jié)論對一般校的大部分學(xué)生而言像一團(tuán)亂麻,纏來繞去總是理不清。如誘導(dǎo)公式的推導(dǎo)及記憶。我們的教學(xué)設(shè)計大多是從三角函數(shù)的定義:角 的終邊與單位圓交于一點(diǎn)P 則