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例谈合情推理和演绎推理的关系

2015-04-13

新课程(中学) 2015年7期
关键词:演绎推理合情切线

王 芳

(河北省秦皇岛市第十中学)

《义务教育数学课程标准》指出:通过义务教育阶段的数学学习,学生能“在参与观察、实验、猜想、证明、综合实践等数学活动中,发展合情推理和演绎推理能力,清晰的表达自己的想法。”那么,推理包括哪几种形式?它们又有什么样的联系?

推理是数学的基本思维方式。推理一般包括合情推理和演绎推理,在解决问题的过程中,两种推理功能不同,相辅相成;合情推理用于探索思路,发现结论;演绎推理用于证明结论。现举两个例子说明一下。

例1.(八年级下册16.1 二次根式)探究:根据算术平方根的意义填空:

说明:这段教学过程的设计,就是通过学生的自主学习活动,引导学生通过计算、归纳、类比等活动发现规律,猜测结论。这个过程就是一段发展学生合情推理能力的过程。随着学习的深入,还应该通过实例使学生逐步意识到,结论的正确性需要演绎推理的确认。

例2.命题证明:过圆外一点所画的圆的两条切线长相等。

说明:通过探索和了解此结论的证明,帮助学生体验发现结论到验证结论的过程。

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1:设PA,PB 是⊙O 的两条切线,A,B 是切点。让学生操作:沿直线OP 将图形对折,启发学生交流。学生可以发现:PA=PB,∠APO=∠BPO。

图1

图2

说明: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。

(2)证明结论的正确性。如图2,连接OA 和OB。因为PA 和PB 是⊙O 的切线,所以∠PAO=∠PBO=90°,即△POA 和△POB 均为直角三角形。又因为OA=OB 和OP=OP,所以△POA 和△POB全等。于是有PA=PB,∠APO=∠BPO。

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。

说明:证明命题时,应要求证明过程及其表述符合逻辑,清晰而有条理。此外,还可以恰当地引导学生探索证明同一命题的不同思路和方法,进行比较和讨论,发展学生思维的广阔性和灵活性。

通过观察、归纳、推断得到数学猜想,体验数学充满探索性和创造性,得出有理数加法法则并运用法则进行计算,训练学生独立分析问题的能力及口头表达能力。

教学过程可以这样设计:

运用法则计算,进行演绎推理。

计算:(1)(+4)+(+6)=+(4+6)=+10

(2)(+15)+(-17)=-(17-15)=-2

(3)(-39)+(-21)=-(39+21)=-60

(4)(-6)+0=-6

说明:本教学过程中,前面是通过学生的实际经验,凭借自己的经验,归纳得出加法法则。这就是合情推理的过程。后面做每一道题目时,都让学生经历观察、判断、运用法则的过程,使学生在计算时总是从确定的法则出发进行演绎推理。

总之,推理能力的发展应贯穿于整个数学学习过程中。推理能力的形成和提高是一个长期的、循序渐进的过程,义务教育阶段要注重学生思考的条理性,不要过分强调推理的形式。

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