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培养学生的数学思维能力是初中数学教学的重要目标之一。根据思维方向,数学思维可以分为类比思维、演绎思维、归纳思维几种。由于初中数学教育以论证为主要方法,因此教师对学生演绎思维的培养尤其需要重视,但对归纳思维和类比思维的培养往往重视程度不够。随着新课改的深入,重视和培养初中生的数学类比和归纳能力已经成为教育研究的热点。本文从归纳推理法入手,对初中数学教学设计环节进行了一些研究和探索。
一、培养归纳推理能力的重要性
当前,全方位系统化的教育改革正在实施过程中。初中数学教师,在完成知识传授的同时,更应培养学生的思维能力。归纳能力对提高学生的思维能力具有十分重要的作用。在新一轮的课程改革过程中,全面发展和提升学生归纳推理能力已经被列为初中数学教学的重点目标,新的“数学课程标准”也对初中数学推理能力提出了更高的要求。相关研究表明初中生解答中等难度推理题目的准确率在20%以下。很多初中学生对数学归纳推理认识模糊,一些教师对归纳推理的重视程度不高,常常忽视归纳推理方法的教学。显然,全面提高归纳思维能力已迫在眉睫。
二、归纳推理的相关理论
归纳推理是根据部分特征推出全部特征的推理,或根据个别事实推出一般性结论。初中数学涉及完全归纳推理和不完全归纳推理两种方法。其中,完全归纳推理是对单个对象(子类)的研究推导出一般性结论。其常见的形式为如果A1具有B属性,A2具有B属性,A3具有B属性…… An具有B属性,则可以推导出全部A均具有B属性。例如在三角形的高(延长线)共点教学中,可分别证明直角、钝角、锐角三角形三条高共点,推理出任意三角形的三条高(延长线)共点的结论。完全归纳推理是一种较严格的方法,在数学中应用广泛。在应用过程中,应注意范围不能出现遗漏,同时要做到前提判断真实准确。不完全归纳推理是对部分对象进行考查而得出的一般性结论,其常见的形式为如果A1具有B属性,A2具有B属性,A3具有B属性, An具有B属性,则A类对象均具有B属性。不完全归纳推理的考查对象为事物中的一部分,前提与结论间不一定存在必然关联,结论不一定正确,可靠性有一定疑问,但对数学思维影响很大,是培养创造性思维的一种重要的手段。
三、归纳式初中数学教学设计环节
1.提供归纳目标的引导
归纳式数学教学的前提是鼓励学生敢想,让学生凭感受和直觉进行猜想。敢想是前提,会想是手段。数学教师要引导学生确立正确的归纳推理方向,适当给学生一些提示,让学生朝着正确方向进行预想,同时也应鼓励学生发散思维,做出多种不同结论的假设。
2.归纳展示基本的素材
在引导学生对初中数学知识进行归纳的过程中,教师应提前准备引导学生思考的素材。在归纳前为学生提供丰富详实的基本资料。通过不同形式向学生进行展示,引导学生发现资料间的联系,并根据自己的理解,对其进行初步归纳。
3.引导学生自主归纳
在学生充分了解资料的基础上,引导学生对资料进行观察和思考,认真分析资料的相似性和差异性。根据材料的特征,进行大胆猜想。可采取小组制,让每位学生讲自己的归纳结论并与小组成员进行分享,指出归纳的依据,得出相应的数学结论。为了提升学生归纳能力,在教学过程中,教师可以首先组织学生自主探究,再进行小组讨论,最终得出归纳结果。
4.对归纳成果进行检验
经过讨论后各小组均可以得出相应的结论。教师应指导学生根据基础资料和所学知识对结论进行解释,该阶段重点要注意相似性与差异性,并得出与所学知识相关联的结论。初中学生思维活跃,思考角度差异性大,同一问题往往会得出不同结论,要通过检验环节指导学生对归纳结论进行验证,并提高学生数学表达的规范性。
5.强化归纳训练,重视思维过程
归纳过程也是产生概念的过程。学生要真正理解这些概念,必须进行适当地强化练习,使之得到巩固。此外,教师还应帮助学生对归纳式教学内容进行总结和反思,更加系统地获得直接经验。一是要反思特例的典型性和数量,一些学生可能感觉材料不足,不能进行归纳。对此,教师应帮助学生分析资料中的个性差异及共性特点,帮助学生提高对特例的理解和分析能力。二是要反思归纳的方向,在从特例到一般结论的探究中,由于初中生的思考能力和思考角度差異,结论往往不同,一些学生甚至可能完全没有归纳方向,对此,教师应积极帮助学生对特例进行本质概括,为学生指明思考的方向。三是反思猜想和表述结果。在教学过程中,一些学生由于理解偏差可能出现归纳结果不完整、不正确的问题。对此,教师应帮助学生进行比较分析,帮助学生进行筛选,提升学生自主评价的能力。四是要反复严格证明,积极探求最佳的证明方法。要认真分析证明过程,给出科学的评价,从而切实提升学生的数学推理能力。
一、培养归纳推理能力的重要性
当前,全方位系统化的教育改革正在实施过程中。初中数学教师,在完成知识传授的同时,更应培养学生的思维能力。归纳能力对提高学生的思维能力具有十分重要的作用。在新一轮的课程改革过程中,全面发展和提升学生归纳推理能力已经被列为初中数学教学的重点目标,新的“数学课程标准”也对初中数学推理能力提出了更高的要求。相关研究表明初中生解答中等难度推理题目的准确率在20%以下。很多初中学生对数学归纳推理认识模糊,一些教师对归纳推理的重视程度不高,常常忽视归纳推理方法的教学。显然,全面提高归纳思维能力已迫在眉睫。
二、归纳推理的相关理论
归纳推理是根据部分特征推出全部特征的推理,或根据个别事实推出一般性结论。初中数学涉及完全归纳推理和不完全归纳推理两种方法。其中,完全归纳推理是对单个对象(子类)的研究推导出一般性结论。其常见的形式为如果A1具有B属性,A2具有B属性,A3具有B属性…… An具有B属性,则可以推导出全部A均具有B属性。例如在三角形的高(延长线)共点教学中,可分别证明直角、钝角、锐角三角形三条高共点,推理出任意三角形的三条高(延长线)共点的结论。完全归纳推理是一种较严格的方法,在数学中应用广泛。在应用过程中,应注意范围不能出现遗漏,同时要做到前提判断真实准确。不完全归纳推理是对部分对象进行考查而得出的一般性结论,其常见的形式为如果A1具有B属性,A2具有B属性,A3具有B属性, An具有B属性,则A类对象均具有B属性。不完全归纳推理的考查对象为事物中的一部分,前提与结论间不一定存在必然关联,结论不一定正确,可靠性有一定疑问,但对数学思维影响很大,是培养创造性思维的一种重要的手段。
三、归纳式初中数学教学设计环节
1.提供归纳目标的引导
归纳式数学教学的前提是鼓励学生敢想,让学生凭感受和直觉进行猜想。敢想是前提,会想是手段。数学教师要引导学生确立正确的归纳推理方向,适当给学生一些提示,让学生朝着正确方向进行预想,同时也应鼓励学生发散思维,做出多种不同结论的假设。
2.归纳展示基本的素材
在引导学生对初中数学知识进行归纳的过程中,教师应提前准备引导学生思考的素材。在归纳前为学生提供丰富详实的基本资料。通过不同形式向学生进行展示,引导学生发现资料间的联系,并根据自己的理解,对其进行初步归纳。
3.引导学生自主归纳
在学生充分了解资料的基础上,引导学生对资料进行观察和思考,认真分析资料的相似性和差异性。根据材料的特征,进行大胆猜想。可采取小组制,让每位学生讲自己的归纳结论并与小组成员进行分享,指出归纳的依据,得出相应的数学结论。为了提升学生归纳能力,在教学过程中,教师可以首先组织学生自主探究,再进行小组讨论,最终得出归纳结果。
4.对归纳成果进行检验
经过讨论后各小组均可以得出相应的结论。教师应指导学生根据基础资料和所学知识对结论进行解释,该阶段重点要注意相似性与差异性,并得出与所学知识相关联的结论。初中学生思维活跃,思考角度差异性大,同一问题往往会得出不同结论,要通过检验环节指导学生对归纳结论进行验证,并提高学生数学表达的规范性。
5.强化归纳训练,重视思维过程
归纳过程也是产生概念的过程。学生要真正理解这些概念,必须进行适当地强化练习,使之得到巩固。此外,教师还应帮助学生对归纳式教学内容进行总结和反思,更加系统地获得直接经验。一是要反思特例的典型性和数量,一些学生可能感觉材料不足,不能进行归纳。对此,教师应帮助学生分析资料中的个性差异及共性特点,帮助学生提高对特例的理解和分析能力。二是要反思归纳的方向,在从特例到一般结论的探究中,由于初中生的思考能力和思考角度差異,结论往往不同,一些学生甚至可能完全没有归纳方向,对此,教师应积极帮助学生对特例进行本质概括,为学生指明思考的方向。三是反思猜想和表述结果。在教学过程中,一些学生由于理解偏差可能出现归纳结果不完整、不正确的问题。对此,教师应帮助学生进行比较分析,帮助学生进行筛选,提升学生自主评价的能力。四是要反复严格证明,积极探求最佳的证明方法。要认真分析证明过程,给出科学的评价,从而切实提升学生的数学推理能力。