摘要:人類的科學發現,社會的進步,是在人類不斷苦苦探索,探求規律,總結規律,把握應用規律中進步的。而數學作為重要的育人工具,在培養學生發現、探求、應用規律中發揮著重要的作用。一般而言,它是經過對有限特殊的例子觀察、猜想一般性的結論,再用這個結論去驗證、證明,從而應用這個結論解決實際問題,這就是從特殊到一般的猜想歸納、綜合總結,又從一般到特殊的應用演繹的過程。這一過程對培養學生能力至關重要。
關鍵詞:探求規律;培養;學生;能力
下面筆者就幾個典型例題談談自己的心得。
例1,如圖1由一些點組成的
圖形,每條“邊”(包括兩個頂點)有n=2〓n=3〓n=4〓n=5,n(n>1)個點,每個圖形的總點數S是多少?當n=5,7、11時S是多少?
方法1,從特殊到一般,直接從數n猜想S。
先引導學生先列表:
當n=2時,S=3
當n=3時,S=6
當n=4時,S=9
當n=5時,S=12……〓……
通過引導學生會發現3=3×2-3,6=3×3-3,9=3×4-3,12=3×5-3,……從而猜想S與n的關系S=3n-3,再去驗證、應用。
方法2,用數形結合的數學方法。
教師可引導學生觀察,如圖是個三角形,每個三角形有三邊,每條邊上分別有2、3、4、5……個點,因此共有3×2,3×3,3×4,3×5,……而這樣計算的話,重復記了三個點,因此最后都減去3,所以S=3n-3。
方法3,用函數的觀點解答。
通過觀察表1的數字,我們不難發現,當n值均等增加時,S值也依次均等增加一定的值(如后一項比前一項都增加3)因此,我們可以猜想,S與n成一次函數關系,可用待定系數法設S=kn+b(其中k、b為常數)可以求解。
例2,(2009武漢14)將一些半徑相同的小圓按如圖所示的規律擺放,第一個圖形有6個小圓、第2個圖形有10個小圓、第三個圖形有16個小圓、第4個圖形有24個小圓,……,依次規律,第6個圖形有〓〓個小圓。
解決此題學生可以用例1中的第1、2種方法求解,對于用函數的觀點來觀察,我們發現當n=1時,m=6,當n=2時,m=10,當n=3時,m=16,當n=4時,m=24,可發現當n均等增長時,m值呈遞加性增大,從而可以判定m與n成二次函數關系,用待定系數法設m=an2+bn+c(其中a、b為常數)可以求解。
例3,如圖3,畫3條射線,可得3個銳角,畫4條不同射線,可得6個銳角,畫3條不同的射線,可得10個銳角,……照此規律,畫10條不同射線,可得銳角〓〓。
解決這類問題,需要有觀察,猜想能力之外,還應有思考問題的策略。
策略1,我們可以用重復累計法,可以看出有n條射線時每條射線都能得到(n-1)個角,n條射線共有n(n-1),這樣重復累計了,那么有■個角。
策略2,我們也可用不重復計算法,通過觀察我們發現對于第1條射線與其他射線組成(n-1)個角,第2條射線與其他組成(n-2)個角,最后一條射線與其他射線,只能形成1個角,所以總角的個數為n-1+n-2+n-3+……+3+2+1,因此共有■的角。其實策略1、策略2也是我們數學中經常用到的思想方法,需要學生掌握。
總之,引導學生探求規律、發現規律,是提高學生觀察、猜想、歸納、驗證、證明等能力的重要途徑,正確地引導學生觀察、思考,在解決問題中反思、積累,把學生的素質真正提高,是我們教育者特別數學教育者必須思考的問題。