楊金花(甘肅省張掖市甘州區(qū)南關(guān)學(xué)校734000)
“猜想”在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的運用
楊金花(甘肅省張掖市甘州區(qū)南關(guān)學(xué)校734000)
猜想是一種創(chuàng)造性的思維活動,它既是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的先導(dǎo),又是實現(xiàn)問題解決的一種重要手段。學(xué)生在猜想過程中,新舊知識的碰撞會激發(fā)智慧的火花,思維會有很大的跳躍性,提高數(shù)感,發(fā)展推理能力,鍛煉數(shù)學(xué)思維??v觀數(shù)學(xué)發(fā)展歷史,很多著名的數(shù)學(xué)結(jié)論也都是從猜想開始的。所以在數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們應(yīng)該鼓勵學(xué)生大膽提出猜想,發(fā)表獨特見解,創(chuàng)新探索地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,通過直觀圖形讓學(xué)生大膽猜想去發(fā)現(xiàn)問題,進而解決問題是十分重要的一種學(xué)習(xí)方法。如教學(xué)“三角形內(nèi)角和定理”時,讓學(xué)生用量角器測量三個角的大小,或把紙板做成的任意三角形的三個角剪下來,拼在一起,學(xué)生觀察后猜想得到三角形內(nèi)角和是180度,同時學(xué)生還能感受到證明這個定理的思路。又如,講到“平行四邊形的判定”時,將兩根木條的中點重疊,并用釘子固定,以兩根木條的四個端點為頂點的四邊形看起來像平行四邊形,學(xué)生則猜想對角線互相平分的四邊形是平行四邊形。再如,講到“平行四邊形的性質(zhì)”時,可利用平行四邊形的中心對稱性,將平行四邊形繞對角線的交點旋轉(zhuǎn)180度,觀察旋轉(zhuǎn)前后兩個平行四邊形的重合情況,猜想出平行四邊形邊、角、對角線上的性質(zhì)。又如“等式的性質(zhì)”教學(xué)中,讓學(xué)生觀察關(guān)于天平平衡演示,在平衡的天平兩邊增加相同砝碼或去掉相同砝碼,天平仍然平衡,猜想得出等式的基本性質(zhì)1.在平衡的天平兩邊增加或減少原來砝碼相同倍數(shù)的砝碼,天平仍然平衡,猜想得出等式的基本性質(zhì)2.又如在學(xué)習(xí)等腰三角形性質(zhì)時,讓學(xué)生將等腰三角形紙片折疊,觀察兩個底角的重合情況。也可用量角器測量兩個底角的大小,猜想得出等腰三角形兩個底角相等的性質(zhì)。又如,在講的“直角三角形性質(zhì)”時,教師指導(dǎo)學(xué)生測量30度角三角尺的三邊的長度,或拼擺30度角三角尺,觀察探索猜想出在直角三角形中,30度角所對的直角邊是斜邊的一半。這樣做既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,又能使學(xué)生發(fā)現(xiàn)解決問題的思路,有利于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。
歸納是將考查收集到的材料加以比較和綜合,推測出具有普遍意義的某些線索。中學(xué)數(shù)學(xué)中的很多性質(zhì)都是這樣歸納出來的,如初中代數(shù)“同底數(shù)冪的乘法法則”的提出。
因為103×102=(10×10×10)×(10×10)=105;
23×22=(2×2×2)×(2×2)=25;
同理a3·a2=(aaa)(aa)=a5
經(jīng)驗歸納,提出猜想
歸納總結(jié),同底數(shù)的冪相乘,底數(shù)不變,指數(shù)相乘。
類比是對比幾個對象的某些方面,找到其相同或類似之處,進行推測其他方面也有相同類似的方法。如初中數(shù)學(xué)中的分式與小學(xué)學(xué)習(xí)的分數(shù)有許多類似的地方,因此,可以對照分數(shù)來學(xué)習(xí)分式,通過類比由分數(shù)的定義提出分式概念的猜想,由分數(shù)的分母不能為零,提出分式的分母也不能為零的猜想;由分數(shù)的基本性質(zhì),提出分式的基本性質(zhì)的猜想,由分數(shù)的運算法則提出分式的運算法則的猜想。又如,在學(xué)習(xí)“相似三角形的判定”時,可類比全等三角形的判定,緊扣相似三角形的定義,由三邊對應(yīng)相等的兩個三角形全等,猜想出三邊對應(yīng)成比例的兩個三角形相似;由兩邊夾角對應(yīng)相等的兩個三角形全等,猜想出兩邊對應(yīng)成比例夾角相等的兩個三角形相似。又如,在學(xué)習(xí)“梯形的中位線定理”時,學(xué)生不由得會想起三角形的中位線與第三邊的位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系,猜想梯形的中位線與什么邊也有這樣的關(guān)系,通過“畫一畫”“量一量”“測一測”“看一看”的操作,猜想出梯形的中位線平行于上下底,且等于上下底和的一半。這樣的大膽猜想,能使學(xué)生對舊知識的理解更為深刻,驗證新知識的思路更加清晰,思考問題更加主動積極。長期訓(xùn)練,可使學(xué)生形成鮮明的知識體系。
教師提設(shè)問題是學(xué)生猜想的引導(dǎo)和啟發(fā)。當(dāng)一個問題解決后,學(xué)生往往不知道下面將要干什么,此時學(xué)生主觀能動性發(fā)揮不出來,主動學(xué)習(xí),猜想意識得到抑制,這時教師提出問題,學(xué)生的思維又被激活。如在學(xué)習(xí)了“線段的垂直平分線定理”后,教師提出能寫出這個定理的逆命題嗎?學(xué)生通過對性質(zhì)定理的逆向思維,猜想出這個定理的逆命題,然后加以論證,就得到這個定理的逆定理了。又如,在學(xué)習(xí)“三角形中位線”時,教師提出能利用三角形的中位線,將這個三角形分成四個全等三角形嗎?在教師啟發(fā)下,學(xué)生會畫出一條中位線,再看看其他同學(xué)所畫中位線的位置,猜測出要畫三條中位線就可得到四個三角形,通過解決這個分割問題猜想到三角形的中位線定理。在教師這樣長期的引導(dǎo)和啟發(fā)下,學(xué)生的猜想能力得以提高,創(chuàng)新意識得以開發(fā),學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣更加濃厚。
聯(lián)想是人在創(chuàng)造性思維中,有一事物想到另一事物,由此及彼,由表及里的思維活動。在初中數(shù)學(xué)的教學(xué)中可充分利用聯(lián)想鼓勵學(xué)生大膽猜想。
1.猜想條件,使結(jié)論成立。如在四邊形ABCD中,E、F為AC上的兩點,只需給定條件,就可使BF=DE。
2.給出條件,猜想結(jié)論,如:AB是圓O的直徑,點D在AB的延長線上,BD=OB,點C在圓上,∠CAB=30°,連接CB和CD,由此可推出哪些正確結(jié)論?又如:在△ABC中,AB=AC,點D,E分別在邊AB,AC上,且∠ABD=∠ACE,BD與CE相交于點O,由此可推出哪些正確結(jié)論?這類題目可促使學(xué)生展開聯(lián)想,從多角度、多方位進行猜想。學(xué)生猜想出的答案往往不唯一,進一步激發(fā)了學(xué)生猜想的欲望,這樣既可調(diào)動學(xué)生參與解決問題的主動性,又可鍛煉學(xué)生思維的發(fā)散性和深刻性。
除此之外,還可通過逆用公式、法則和定義進行猜想,對問題的特殊情形進行猜想等等。注重讓學(xué)生經(jīng)歷猜想的過程,體驗猜想的樂趣,同時,教師還要提醒學(xué)生通過數(shù)學(xué)思考進行猜想,學(xué)會合理的猜想,論證猜想。
總之,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,要善于運用猜想,去激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓展學(xué)生的思路,從而達到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
(責(zé)編 趙建榮)