(寶泉嶺高級中學 黑龍江鶴崗 154211)
歸納思想是國內高中數學教育的一個重要組成部分,在國內的高中數學教育中,注重歸納推理結論的實際的應用。而在目前人教版的高中數學課本中,對于歸納思想只是簡單的介紹,缺乏相對應的典型例題分析,通過對歸納思想在高中數學教學中的應用研究,能夠有效的完善這一空缺。除此之外,掌握相應的歸納思想技巧,將其應用到高中數學教學中去,能夠有效的培養學生思維和歸納問題的能力,對于提高教學質量、證明高中數學中的相關定理有著不容小覷的意義。[1]
定義:歸納思想是一種重要的數學證明方法,通過比較特殊的個別論斷來對一般性的結論進行歸納與總結,主要分為完全歸納法和不完全歸納法,它的產生是基于人們的社會生活、生產的需要。
主要內涵:在高中數學的教育中,歸納思想所體現出來的數學思想主要體現在兩個方面,即一個是從“特殊”到“一般”的思想,另一個是遞推思想,這兩種思想共同構成了歸納思想的核心。[2]
對于在高中數學中應該怎樣應用歸納思想教學,筆者認為,主要從四個方面進行重點把握,即要認真的利用好歸納假設;學會從頭看起;注重命題中起點的作用以及正確的選擇起點和過度。
在歸納思想的實際的運用,通常情況下,在題目開頭幾個字中,往往會隱含著一些解題所必備的條件,如果閱讀題目不從頭讀起,那么就有可能遺漏掉一些重要信息,后續的題目歸納推理也就很難順利的進行。
面對運用歸納思想的具體題目時,要認真的在起點上進行研究,因為通常情況下對于起點情況的驗證難度較小,比較容易進行,這也能夠實現步驟得分。[3]
在高中歸納思想的實際運用中,解題的切入點一般是讓n=0或者n=1為起點開始的,進而跨越至n=k到n=k+1的轉變。在這一種轉變過程中可以根據不同的題目,選擇合適的跨度。[4]
在高中歸納思想的實際應用中,主要的應用題型包括證明有關的自然數不等式、自然數等式、有關不等式、數列等。接下來,筆者將結合具體的高中數學例題,闡述歸納思想的應用。
運用歸納法證明自然數等式的過程中,在證明n=k+1這個條件成立的時候,一定要用到歸納遞推這一個條件。可見以下例題,如圖1所示。
這一道例題對起點n=1進行分析之后,再進行轉換,巧妙地運用n=k+1代入進行歸納推理。然后聯系前后所給的條件,使之成為有機結合的整體,整個題目證明起來也比較容易了。

圖1 證明自然數等式實例

圖2 證明有關不等式

圖3 幾何證明教學
不等式的證明涉及的考點范圍更廣,需要在保持邏輯思維清晰的同時需要隨機應變,在解題中調動更多方面的知識。請看下例的分析,如圖2所示:
這是一道涉及到不等式的證明、歸納推理法的應用以及三角函數的相關知識。由此看出,在進行有關不等式的證明時,需要邏輯思路清、調用相關數學知識進行歸納與推理。
在運用歸納思想對高中數學幾何進行證明教學時,要注意語言的規范性、準確性、完整性,同時聲明在從n=k到n=k+1的轉換時,增量是多少。一般增量是1也可根據題目改變增量。請看下例的分析:
比如本道例題中,因為三角形沒有對角線,n需要大于等于3,不可能小于3。所以,n或者k的取值范圍是本題中容易出錯的地方。在運用歸納法進行幾何題目證明時,也要充分考慮到這些細節之處。
高中歸納思想在數列中的應用,一般也是與不等式證明相結合的。在實際的數學證明題目教學中,需要注意數列的性質(等比、等差及其他數列),結合具體的數列性質進行相應的證明。其他的證明步驟、審題步驟如上文所述。
歸納思想是高中數學始終的一個重要的方法,對相關定理證明有著重要的意義,同時也能提高高中生的邏輯思維能力、靈活運用所學知識能。而歸納思想在高中數學教學中的應用,大多數結論、定理直接拿來用,但是很多情況下學生卻不知道這些定理是如何得出的。而運用歸納思想對這些結論、定理進行證明,能夠讓學生一步步的推導定理的證明過程,讓學生明白定理的原始意義,也能夠讓學生更加深入的理解相關數學定理,從而更好的運用。
歸納思想作為高中數學中的重要組成部分,在高中數學的歸納法應用中,我們需要掌握相關的歸納法技巧,學會審讀題目,確定起點,找好過渡,同時充分調動自身所學的數學知識進行歸納與證明。總的來說,歸納法在高中數學教學中的應用,提高學生自身的思維邏輯能力,提高學生靈活運用所學數學知識的能力,全面提高高中學生的數學素養。