“猜想”在初中数学教学中的运用

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  猜想是一种创造性的思维活动,它既是科学发现的先导,又是实现问题解决的一种重要手段。学生在猜想过程中,新旧知识的碰撞会激发智慧的火花,思维会有很大的跳跃性,提高数感,发展推理能力,锻炼数学思维。纵观数学发展历史,很多著名的数学结论也都是从猜想开始的。所以在数学教学中,我们应该鼓励学生大胆提出猜想,发表独特见解,创新探索地学习数学。
  一、由直观形象(或演示)进行猜想
  在数学教学中,通过直观图形让学生大胆猜想去发现问题,进而解决问题是十分重要的一种学习方法。如教学“三角形内角和定理”时,让学生用量角器测量三个角的大小,或把纸板做成的任意三角形的三个角剪下来,拼在一起,学生观察后猜想得到三角形内角和是180度,同时学生还能感受到证明这个定理的思路。又如,讲到“平行四边形的判定”时,将两根木条的中点重叠,并用钉子固定,以两根木条的四个端点为顶点的四边形看起来像平行四边形,学生则猜想对角线互相平分的四边形是平行四边形。再如,讲到“平行四边形的性质”时,可利用平行四边形的中心对称性,将平行四边形绕对角线的交点旋转180度,观察旋转前后两个平行四边形的重合情况,猜想出平行四边形边、角、对角线上的性质。又如“等式的性质”教学中,让学生观察关于天平平衡演示,在平衡的天平两边增加相同砝码或去掉相同砝码,天平仍然平衡,猜想得出等式的基本性质1.在平衡的天平两边增加或减少原来砝码相同倍数的砝码,天平仍然平衡,猜想得出等式的基本性质2.又如在学习等腰三角形性质时,让学生将等腰三角形纸片折叠,观察两个底角的重合情况。也可用量角器测量两个底角的大小,猜想得出等腰三角形两个底角相等的性质。又如,在讲的“直角三角形性质”时,教师指导学生测量30度角三角尺的三边的长度,或拼摆30度角三角尺,观察探索猜想出在直角三角形中,30度角所对的直角边是斜边的一半。这样做既能激发学生的学习热情,调动学生的学习积极性,又能使学生发现解决问题的思路,有利于学生思维能力的培养。
  二、由归纳进行猜想
  归纳是将考查收集到的材料加以比较和综合,推测出具有普遍意义的某些线索。中学数学中的很多性质都是这样归纳出来的,如初中代数“同底数幂的乘法法则”的提出。
  因为103×102=(10×10×10)×(10×10)=105;
  23×22=(2×2×2)×(2×2)=25;
  同理a3·a2=(aaa)(aa)=a5
  经验归纳,提出猜想
  归纳总结,同底数的幂相乘,底数不变,指数相乘。
  三、由类比进行猜想
  类比是对比几个对象的某些方面,找到其相同或类似之处,进行推测其他方面也有相同类似的方法。如初中数学中的分式与小学学习的分数有许多类似的地方,因此,可以对照分数来学习分式,通过类比由分数的定义提出分式概念的猜想,由分数的分母不能为零,提出分式的分母也不能为零的猜想;由分数的基本性质,提出分式的基本性质的猜想,由分数的运算法则提出分式的运算法则的猜想。又如,在学习“相似三角形的判定”时,可类比全等三角形的判定,紧扣相似三角形的定义,由三边对应相等的两个三角形全等,猜想出三边对应成比例的两个三角形相似;由两边夹角对应相等的两个三角形全等,猜想出两边对应成比例夹角相等的两个三角形相似。又如,在学习“梯形的中位线定理”时,学生不由得会想起三角形的中位线与第三边的位置关系和数量关系,猜想梯形的中位线与什么边也有这样的关系,通过“画一画”“量一量”“测一测”“看一看”的操作,猜想出梯形的中位线平行于上下底,且等于上下底和的一半。这样的大胆猜想,能使学生对旧知识的理解更为深刻,验证新知识的思路更加清晰,思考问题更加主动积极。长期训练,可使学生形成鲜明的知识体系。
  四、由提設问题进行猜想
  教师提设问题是学生猜想的引导和启发。当一个问题解决后,学生往往不知道下面将要干什么,此时学生主观能动性发挥不出来,主动学习,猜想意识得到抑制,这时教师提出问题,学生的思维又被激活。如在学习了“线段的垂直平分线定理”后,教师提出能写出这个定理的逆命题吗?学生通过对性质定理的逆向思维,猜想出这个定理的逆命题,然后加以论证,就得到这个定理的逆定理了。又如,在学习“三角形中位线”时,教师提出能利用三角形的中位线,将这个三角形分成四个全等三角形吗?在教师启发下,学生会画出一条中位线,再看看其他同学所画中位线的位置,猜测出要画三条中位线就可得到四个三角形,通过解决这个分割问题猜想到三角形的中位线定理。在教师这样长期的引导和启发下,学生的猜想能力得以提高,创新意识得以开发,学习数学的兴趣更加浓厚。
  五、由联想进行猜想
  联想是人在创造性思维中,有一事物想到另一事物,由此及彼,由表及里的思维活动。在初中数学的教学中可充分利用联想鼓励学生大胆猜想。
  1.猜想条件,使结论成立。如在四边形ABCD中,E、F为AC上的两点,只需给定条件,就可使BF=DE。
  2.给出条件,猜想结论,如:AB是圆O的直径,点D在AB的延长线上,BD=OB,点C在圆上,∠CAB=30°,连接CB和CD,由此可推出哪些正确结论?又如:在△ABC中,AB=AC,点D,E分别在边AB,AC上,且∠ABD=∠ACE,BD与CE相交于点O,由此可推出哪些正确结论?这类题目可促使学生展开联想,从多角度、多方位进行猜想。学生猜想出的答案往往不唯一,进一步激发了学生猜想的欲望,这样既可调动学生参与解决问题的主动性,又可锻炼学生思维的发散性和深刻性。
  除此之外,还可通过逆用公式、法则和定义进行猜想,对问题的特殊情形进行猜想等等。注重让学生经历猜想的过程,体验猜想的乐趣,同时,教师还要提醒学生通过数学思考进行猜想,学会合理的猜想,论证猜想。
  总之,在初中数学教学中,要善于运用猜想,去激发学生的学习兴趣,拓展学生的思路,从而达到培养学生的创造性思维。
  (责编 赵建荣)
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