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:
-
通过类比,写出相应的立体几何命题.
-
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.