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人类的科学发现,社会的进步,是在人类不断苦苦探索,探求规律,总结规律,把握应用规律中进步。而数学作为重要的育人工具,在培养学生发现、探求、应用规律发挥着重要的作用。一般而言,它是经过对有限特殊的例子观察、猜想一般性的结论,再用这个结论去验证、证明,从而应用这个结论解决实际问题,这就是从特殊到一般地猜想归纳、综合总结,又从一般到特殊的应用演绎的过程。这一过程对培养学生能力至关重要。下面笔者就几个典型例题谈谈自己的心得。
例1,如图略由一些点组成的图形,每条“边”(包括两个顶点)有n=2 n=3 n=4 n=5,n(n>1)个点,每个图形的总点数S是多少?当n=5,7、11时S是多少?
方法1、从特殊到一般,直接从数n猜想S。
先引导学生先列表:当n=2时,S=3当n=3时,S=6当n=4时,S=9当n=5时,S=12
…… ……
通过引导学生会发现3=3×2-3,6=3×3-3,9=3×4-3,12=3×4-3,……从而猜想S与n的关系S=3n-3,再去验证、应用。
方法2,用数形结合的数学方法。
教师可引导学生观察,如图是个三角形,每个三角形有三边,每条边上分别有2、3、4、5……个点,因此共有3×2,3×3,3×4,3×5,……而这样计算的话,重复记了三个点,因此最后都减去3,所以S=3n-3。
方法3、用函数的观点解答。
通过观察表1的数字,我们不难发现,当n值均等增加时,S值也依次均等增加一定的值(如后一项比前一项都增加3)因此,我们可以猜想,S与n成一次函数关系,可用待定系数法设S=kn+b(其中k、b为常数)可以求解。
例2(2009武汉14)将一些半径相同的小圆按如图所示的规律摆放,第一个图形有6个小圆、第2个图形有10个小圆、第三个图形有16个小圆、第4个图形有24个小圆,……,依次规律,第6个图形有____个小圆。
解决此题学生可以用例1中的第1、2种方法求解,对于用函数的观点来观察,我们发现当n=1时,m=6,当n=2时,m=10,当n=3时,m=16,当n=4时,m=24,可发现当n均等增长时,m值呈递加性增大,从而可以判定m与n成二次函数关系,用待定系数法设m=an2+bn+c(其中a、b为常数)可以求解。
例3如图,画3条射线,可得3个锐角,画4条不同射线,可得6个锐角,画3条不同的射线,可得10个锐角,……照此规律,画10条不同射线,可得锐角__________。
解决这类问题,需要有观察,猜想能力之外,还应有思考问题的策略。
策略1,我们可以用重复累计法,可以看出有n条射线时每条射线都能得到(n-1)个角,n条射线共有n(n-1),这样重复累计了,那么有个角。
策略2,我们也可用不重复计算法,通过观察我们发现对于第1条射线与其他射线组成(n-1)个角,第2条射线与其他组成(n-2)个角,最后一条射线与其他射线,只能形成1个角,所以总角的个数为n-1+ n-2+n-3+……+3+2+1,因此共有的角。其实策略1、策略2也是我们数学中经常用到的思想方法,需要学生掌握。
例4、已知an=(-1)n+1,当n=1时,a1=0,当n=2,a2=2,当n=3,a3=0,则a1+a2+a3+……+a2010的值。
解决这类问题仍然先列表,会发现它们是有周期循环出现的数值。
要让学生保持独立的持续探索的兴趣。
学习兴趣是一种学习的动机,是学习积极性中很现实很活跃的心理成分,它在学习中起着很重要的作用。苏霍姆林斯基说过:“课要上的有生趣,就要激发学生的情绪区,并且在学生的学习中运用知识时有所发现,力求使学生亲自去发现事物的本质和种种关系,使他们在发现中感到自己所有的进步,这就是兴趣,并作用于整个学习过程。”跨美纽斯说过:“燃起学生的求知欲望和学习热情这才能使学生积极探索、创新。”教学实践也证明,学生如果有对学习的好奇心,有求知的自信心,他们就会主动,心情愉快的学习。所以在数学教学中应注意挖掘教材的智力因素,凭借数学知识的“逻辑魅力”,保护学生的主体意识,审时度势,因势利导地激发学生的兴趣,创设良好的学习情境,在学习数学的过程中积极探索。
1.情感激趣 教师以积极进取的态度投入到学习活动中去,注重双边情感的交流,对思维过程给予肯定与热情的评价,从而“触及学生的情绪与意志领域,触及学生的精神需要,这种教学就会变得高度有效。”(赞可夫)。所以积极的情感可促进教与学的同频共振,促进情感共鸣,从而形成积极的教学移情,产生探索的心向。
2.情境激趣 学生在学习过程中通过努力获得成功后会表现出强烈的兴趣,所以在教学环节中教师可以把握有利时机,创造成功的情境
3.评价激趣 在教学中,教师如果能在教学语言,语速,语调和语气中幽默一些,对学生的答案、作业等学习成果给予富有情感和动力的评价,那么学生在学习过程中也可增强不少妙趣。在学习活动中渗透教与学的激情,从而教学双方积极参与,有效互动,诱导学生主动探索。
总之,引导学生探求规律、发现规律,是提高学生观察、猜想、归纳、验证、证明等能力的重要途径,正确地引导学生观察、思考,在解决问题中反思、积累,把学生的素质真正提高,是我们教育者特别数学教育者必须思考的问题。
例1,如图略由一些点组成的图形,每条“边”(包括两个顶点)有n=2 n=3 n=4 n=5,n(n>1)个点,每个图形的总点数S是多少?当n=5,7、11时S是多少?
方法1、从特殊到一般,直接从数n猜想S。
先引导学生先列表:当n=2时,S=3当n=3时,S=6当n=4时,S=9当n=5时,S=12
…… ……
通过引导学生会发现3=3×2-3,6=3×3-3,9=3×4-3,12=3×4-3,……从而猜想S与n的关系S=3n-3,再去验证、应用。
方法2,用数形结合的数学方法。
教师可引导学生观察,如图是个三角形,每个三角形有三边,每条边上分别有2、3、4、5……个点,因此共有3×2,3×3,3×4,3×5,……而这样计算的话,重复记了三个点,因此最后都减去3,所以S=3n-3。
方法3、用函数的观点解答。
通过观察表1的数字,我们不难发现,当n值均等增加时,S值也依次均等增加一定的值(如后一项比前一项都增加3)因此,我们可以猜想,S与n成一次函数关系,可用待定系数法设S=kn+b(其中k、b为常数)可以求解。
例2(2009武汉14)将一些半径相同的小圆按如图所示的规律摆放,第一个图形有6个小圆、第2个图形有10个小圆、第三个图形有16个小圆、第4个图形有24个小圆,……,依次规律,第6个图形有____个小圆。
解决此题学生可以用例1中的第1、2种方法求解,对于用函数的观点来观察,我们发现当n=1时,m=6,当n=2时,m=10,当n=3时,m=16,当n=4时,m=24,可发现当n均等增长时,m值呈递加性增大,从而可以判定m与n成二次函数关系,用待定系数法设m=an2+bn+c(其中a、b为常数)可以求解。
例3如图,画3条射线,可得3个锐角,画4条不同射线,可得6个锐角,画3条不同的射线,可得10个锐角,……照此规律,画10条不同射线,可得锐角__________。
解决这类问题,需要有观察,猜想能力之外,还应有思考问题的策略。
策略1,我们可以用重复累计法,可以看出有n条射线时每条射线都能得到(n-1)个角,n条射线共有n(n-1),这样重复累计了,那么有个角。
策略2,我们也可用不重复计算法,通过观察我们发现对于第1条射线与其他射线组成(n-1)个角,第2条射线与其他组成(n-2)个角,最后一条射线与其他射线,只能形成1个角,所以总角的个数为n-1+ n-2+n-3+……+3+2+1,因此共有的角。其实策略1、策略2也是我们数学中经常用到的思想方法,需要学生掌握。
例4、已知an=(-1)n+1,当n=1时,a1=0,当n=2,a2=2,当n=3,a3=0,则a1+a2+a3+……+a2010的值。
解决这类问题仍然先列表,会发现它们是有周期循环出现的数值。
要让学生保持独立的持续探索的兴趣。
学习兴趣是一种学习的动机,是学习积极性中很现实很活跃的心理成分,它在学习中起着很重要的作用。苏霍姆林斯基说过:“课要上的有生趣,就要激发学生的情绪区,并且在学生的学习中运用知识时有所发现,力求使学生亲自去发现事物的本质和种种关系,使他们在发现中感到自己所有的进步,这就是兴趣,并作用于整个学习过程。”跨美纽斯说过:“燃起学生的求知欲望和学习热情这才能使学生积极探索、创新。”教学实践也证明,学生如果有对学习的好奇心,有求知的自信心,他们就会主动,心情愉快的学习。所以在数学教学中应注意挖掘教材的智力因素,凭借数学知识的“逻辑魅力”,保护学生的主体意识,审时度势,因势利导地激发学生的兴趣,创设良好的学习情境,在学习数学的过程中积极探索。
1.情感激趣 教师以积极进取的态度投入到学习活动中去,注重双边情感的交流,对思维过程给予肯定与热情的评价,从而“触及学生的情绪与意志领域,触及学生的精神需要,这种教学就会变得高度有效。”(赞可夫)。所以积极的情感可促进教与学的同频共振,促进情感共鸣,从而形成积极的教学移情,产生探索的心向。
2.情境激趣 学生在学习过程中通过努力获得成功后会表现出强烈的兴趣,所以在教学环节中教师可以把握有利时机,创造成功的情境
3.评价激趣 在教学中,教师如果能在教学语言,语速,语调和语气中幽默一些,对学生的答案、作业等学习成果给予富有情感和动力的评价,那么学生在学习过程中也可增强不少妙趣。在学习活动中渗透教与学的激情,从而教学双方积极参与,有效互动,诱导学生主动探索。
总之,引导学生探求规律、发现规律,是提高学生观察、猜想、归纳、验证、证明等能力的重要途径,正确地引导学生观察、思考,在解决问题中反思、积累,把学生的素质真正提高,是我们教育者特别数学教育者必须思考的问题。