通过类比、归纳法进行“发现”思维训练

类比法是一种从个别到个别(或特殊到特殊)的思维方法.它是在甲、乙两个(或两类)事物之间进行对比,从它们的某些类似或相同(相异)的属性出发,根据甲具有某一种属性,推出乙可能也有与之类似或相同(相异)的另一属性.

归纳法是通过对一个或几个具体的、特殊的问题研究,探索并发现其共性或一般规律的发现方法.

由于类比和归纳发现法都可以使学生从对一类事物(或个别事物)的认识推移(推广)到对另一类事物(或一般事物)的认识,扩大了认识的领域,是创造思维的一种形式.因此,它是进行“发现”思维训练的一种行之有效的途径.

如在立体几何和数列教学中,我们经常可采用类比、归纳发现法设计教学,进行“发现”思维训练.鼓励学生大胆类比、尝试、猜想,不但可以发现新的知识,而且还可以从类比对象的解决方案中得到启发,从而悟出解决新问题的方法和途径,或从个别情形入手,归纳发现一般结论.

例 1 给出平面几何命题:“正三角形 ABC 内任一点 P 到各边距离之和是一定值,且定值为此三角形的高.”试完成下列问题:

  1. 通过类比,写出相应的立体几何命题.

  2. 从以上平面几何问题的解法中,探索出相应的立体几何命题的证明方法.

分析 正三角形与正四面体类比,即得相对应的立体几何命题为:“正四面体 ABCD 内任一点 P 到各个面的距离之和是一定值,且定值为此四面体的高.”以上平面几何命题的证明方法是“面积分割法”.因此,此立体几何命题的证明可采用“体积分割法”进行尝试,并获得证明.

例2 试通过数列{n}的部分和S ,探求数列{n2 }的部分和S ′.

分析 个别尝试,完成下表:

n

1 2

3

4

5

12 + 22 + + n2

1 5

14

30

55

1+2 + + n

1 3

6

10

15

通过上表,寻求规律:

n 1 2 3 4 5

12 +22 + +n 2

1 + 2+ +n

3 5 7

3 3 3

9 11

3 3

S′n   2

激励学生,发现规律:即数列

是首项为1,公差为 的等差数列,

n 

从而

S′n 2 1

S = 1 + (n - 1) 3 = 3 (2n + 1),

1

得 Sn′ = 3 (2n + 1)·Sn

1

= 6 n(n + 1)(2n + 1).

通过以上这样的“发现”思维训练设计,不但可以激发学生的思维,也

提高了他们学习数学的兴趣和信心,使他们尝到了探索问题和发现问题的乐趣,从培养创造力的角度看,其效果要比那种传统的封闭式教学方法好得多.