劉國良
【摘要】“歸納”一詞的含義主要有兩種,一種是歸攏某類物理使其具有條理;另一種則是通過一系列具體事實總結概括出通用的方法或原理,是一種推理的過程.歸納思想在數學中的應用主要表現為數學中的歸納法.數學歸納法是一種較為常見的高中數學解題方法,一般用于證明某個定理或結果,能夠有針對性的培養(yǎng)人的邏輯能力,在高中數學中占有重要地位.因此,如何將歸納法運用在高中數學教學中,成為重要的研究話題.
【關鍵詞】歸納法;高中數學教學
要想使學生真正掌握歸納法中的歸納思想,首先要讓學生充分了解數學歸納法的基本原理,理解歸納法的本質;然后通過實例讓學生掌握解題的基本方法與步驟,了解歸納法在題目中的應用;最后通過對學生進行思想上的引導,讓學生通過思考、反思,不僅能夠發(fā)散學生的思維,還能讓學生真正領悟歸納思想的精髓,并在將來能夠應用到實際中.通過對歸納法的深入探究,本文闡述了歸納思想的重要性,并通過實例,具體講解了如何在高中數學的教學中應用歸納法,最后,還提及了教學過程中的常見問題,并對問題進行了分析,給出了解決方法.
一、數學歸納法的教學價值
數學歸納法是一種不同于其他數學方法的、偏向于推理和證明的方法.歸納法是連接無限與有限的一座橋梁,是數學發(fā)展過程中里程碑式進展.在面對一些看似復雜的題目時,使用數學歸納法或許可以簡化解題步驟,這更易于學生的理解記憶.與此同時,歸納法的根本價值在于它能夠培養(yǎng)學生的思維方式.在學習的過程中,它要求學生通過細致觀察、認真地思考以及嚴謹地推理去發(fā)現事物的規(guī)律或原理.在這個過程當中不僅學生的觀察能力會得到充分的鍛煉,分析能力和推理也能有所改善.這些潛移默化的改變不僅能夠逐漸提高學生的抽象思維能力,還能使學生領悟歸納法中所蘊含的思想,并能靈活的運用到其他學科中.
二、數學歸納法在教學中的實際應用
數學歸納法注重鍛煉邏輯和推理,因此它的思維步驟非常明確.它的第一步能夠奠定全局的基礎,是進行推理、證明的重要部分,需要保證當前命題的準確性與真實性.通過對當前命題的觀察、分類后,才能進行下一步.第二步著重點在于推理.需要保證命題的延續(xù)性,即這一命題能夠隨著參數的改變能夠進行無限的延伸.這兩個步驟相互制約、缺一不可.而關于如何在數學教學中應用數學歸納法,本文通過教學實例進行詳細說明.
假設有題目如下:是否存在一個等差數列{an},使得對于任何自然數n,等式:a1+2a2+3a3+…+nan=n(n+1)(n+2)
都成立,并證明你的結論.
在解這個題目時,與平時的歸納類題目解法略有不同,但歸納思想的運用是大同小異的.在一般題目中,首先需設n=1,對此結果進行證明:隨后令n=k,設n=k時等式成立,在此基礎上求證n=k+1時等式是否成立,進而得出最后的結論.在本文例題的解題過程中,第一步需分別設n=1,n=2,n=3,進行方程組的求解,求出等差數列an=3n+3;第二步設n=k時成立,可得出等式 a1+2a2+3a3+…kan=k(k+1)(k+2).此時令n=k+1,可得出等式a1+2a2+3a3+…(k+1)an=(k+1)(k+2)(k+3).將這個等式左邊化簡可得(k+1)[(k+1)+1][(k+1)+2].此時易證n=k+1時等式成立.
通過此實例的講解,可知歸納法是一種嚴謹的解題方法,在解題過程中有固定的模式,所展現出來的過程條理清晰且簡明.在解題時還可以將這種思想應用于多種高中數學題型.對于教師來說,在講解的過程中,不僅易于被學生接受和理解,還能夠讓學生養(yǎng)成良好的思維習慣.
三、數學歸納法的教學困難及應對措施
歸納法由于其本身的抽象性質,在教學過程中會出現各種意向不到的問題.其中,可能會因為學生無法真正理解歸納思想,進而導致不能靈活運用歸納法.這一問題成為了教學過程中的最大障礙.在教學的過程中,由于歸納法連接了有限和無限兩個概念,導致學生出現了理解上的偏差與困難.在對有限的概念進行證明時,較為簡單.直接將數字帶入題中,即可得出清晰明的結果.但在假設進行無限證明時,學生也許很難理解為何要進行這一步,也無法理解這樣的證明與其他過程的聯系在哪里.而最后一步的證明對學生的抽象思維理解能力要求更高.當學生無法真正領會歸納的思想時,則難以隨著題目的改變而做出靈活的應變,更加難以看到題目的實質,找出題目與歸納法的關系.
在遇到這種問題時,老師如果在講解過程中無法表述的更具體,可以建立具體的模型或者動畫演示.比如,“多骨諾牌效應”這一數學模型.通過演示,向學生展示歸納中的遞推關系,讓同學們了解歸納法的實質,從而真正領悟歸納思想,能夠將數學歸納法靈活的運用在各類題目中.
結語:通過文中分析可得,歸納法是一門抽象地、有效地、與生活息息相關的數學方法,也是一門能夠直接鍛煉學生觀察能力、分析能力及推理能力的方法,在數學這門嚴謹且復雜的學科中占有重要地位.因此,希望教學者能夠重視這種方法,不僅要讓學生懂的如何運用這種方法進行解題,更要讓學生深刻的理解歸納法中所蘊含的歸納思想,并把它運用到生活中去.與此同時,本文中所提出的觀點并不能囊括所有的情況,希望廣大教學者能夠根據學生的實際情況,做出相應的調整與改善.希望教學者能夠不斷努力,培養(yǎng)出更多優(yōu)秀學生.
【參考文獻】
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