合情推理与演绎推理在初中数学教学中的综合运用
(2018-08-23 11:56:22)
1.合情推理和演绎推理相辅相成。
波利亚指出,“有两种推理:论证推理和合情推理,”,两者相辅相成。在我看来,他们互相之间并不矛盾,相反地,他们是互相补充的。”“数学的创造过程是与任何其它知识的创造过程一样的。在证明一个数学定理之前,你先得猜测这个定理的内容,在你完全作出详细证明之前,你先得推测证明的思路。你先得把观察到的结果加以综合然后加以类比。你得一次又一次进行尝试。数学家的创造性工作成果是论证推理,即证明;但是这个证明是通过合情推理,通过猜想而发现的。”[2]
事实上,合情推理是数学学习和创造过程不可或缺的两个阶段,两者相互补充,相辅相成。
2合情推理和演绎推理在初中数学教学中的综合运用
试图让学生经历观察、实验、猜想、证明等教学活动过程,培养学生综合运用合情推理和演绎推理的能力。这是一个具有一定代表性和普遍性的数学活动教学模式。
值得注意的是,在内容标准和实施建议中,2011版《标准》给出了不少有关合情推理与演绎推理的实例。以下是其中的两例。
例2(课标实例29,实例51).利用计算器计算15×15,25×25,…,95×95,并探索规律。[1]
在第二学段的学习中已经发现了如下的运算规律:
15×15=1×2×100+25=225,
25×25=2×3×100+25=625,
35×35=3×4×100+25=1225。
观察后,我们猜测:如果用字
但这样的猜测是正确的吗?需要给出证明:
这是一个由具体数值计算到符号公式表达的过程,即由特殊到一般的过程。可以让学生感悟,有些问题是可以通过一般性的证明来验证自己所发现的规律,感悟数学的严谨性,增加学习数学的兴趣。
在这样的过程中,学生从具体算式的观察、发现、比较,进行归纳(合情推理)、建立猜想,再用多项式乘法则证明猜想。很好地呈现了数学探索的思维过程,同时也意味着因为具备了一定的代数符号公式等知识,较之第二学段学生,对第三学段学生推理能力可提出更高的要求,即对合情推理得出的猜想,就尽可能地通过演绎推理进行验证。
例3(课标实例63).探索并了解:过圆外一点所画的圆的两条切线的长相等。[1]
[说明]
教学中可以参考安排如下的过程:
(1)发现结论。在透明纸上画出如图18-1的图:设
,
这是通过实例发现图形性质的过程。启发学生由特殊到一般,通过合情推理推测出切线长定理的结论。
图18-1
(2)证明结论的正确性。如图18-2,连接
,
这是通过演绎推理证明图形性质的过程。由此可见,合情推理与演绎推理是相辅相成的两种推理形式,都是研究图形性质的有效工具。
综上所述,合情推理和演绎推理是两种基本推理模,合情推理和演绎推理二者相辅相成,互相补充,在初中数学教学中应该综合运用两种推理形式,这是课程改革的要求,也培养创造型人才的有效教学模式。