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归纳法在高中数学几何教学中的应用探究

2016-12-02杨小平

新教育时代电子杂志(教师版) 2016年20期
关键词:归纳法半圆圆弧

杨小平

(湖北省荆门市第一中学 湖北荆门 448000)

归纳法在高中数学几何教学中的应用探究

杨小平

(湖北省荆门市第一中学 湖北荆门 448000)

中学时期的课程教学也对学生的全面发展有着重要影响。几何教学是高中数学中比较重要,但同时也是难点的知识点。根据几何部分的知识点特征,运用归纳法教学能够有效提升教学成效。本文简要阐述了归纳法的相关概念,以及几何部分的关键知识点。根据几何部分的知识点特性,提出了归纳法在几何教学中的具体运用。

归纳法 几何教学 高中数学 运用

高中数学的难度较大,抽象性和逻辑性的要求都更强,学生存在一定的理解难度。尤其是几何部分,这部分的知识点较差的部分较多,学生不容易理解。归纳法强调的是一个循序渐进的过程,以掌握和运用知识点为主要目的。因此,归纳法的运用,对学生的逻辑推算能力提升有一定的帮助。[1]

一、归纳法概述

归纳法的教学,从某一个知识点出发,引出对常见的特性的推理。也就是说,是借助已知的条件,引出有一定可能性的结论。将其运用于数学中,主要用于对论断的证明。在高中数学中,归纳法由于其证明步骤比较简单,思路明确,因此被充分运用于运算过程中。

在数学运算中,归纳法的主要步骤包括以下两个,一是针对能够赋予论断意义的最小数值,可直接进行证明。二是针对该论断若对某一自然数是可以实现的,则此路段必然成立。归纳法的应用,可使学生在解题过程中,保证思路清晰,层层递进,对学生的逻辑思维有着重要的促进作用。[2]

二、高中数学几何教学的关键知识点

与初中时期相比,高中时期的数学课程更为深奥和复杂,每个知识点的关系和联系也有所不同。加之初中时期与高中时期的学习重点不同,许多学生在高中几何的学习中,学习成效不明显。高中时期数学几何的关键知识点主要包含以下几个部分,一是平面、直线、角三个因素之间的两两关系的认识。这部分的知识体系较为复杂,学生需要通过反复理解和运用,才能逐步构建起自身的知识系统,有效运用。二是经典的立体几何图形的相关知识,例如柱体、椎体等,了解这些几何体的基本概念以及几何特征等基础知识,是高中数学教材的基本要求。但学生需要充分掌握各几何体的几何特性,以保证在做题的过程中,避免常识性错误的发生。[3]

三、归纳法在高中数学几何教学中的运用

1.归纳法在运算教学中的运用

高中几何的运算涉及到的数据较多,学生在计算过程中容易出错,由于思路不清晰或对原理理解的不充分等原因导致丢分,是学生难以攻破几何题型的重要原因。因此,在实际的计算中,学生需注意保持解题思路和方向的明确。

例1,平面内有一圆心位于同一直线的半圆,其在平面内的关系是任何两个半圆都呈相交关系,并且都位于直线的同一侧。求:平面内的半圆被平面内的全部交点最多能够分成几段圆弧。

根据题意,可知平面内半圆的交点,最多能够将其分成段圆弧,可画出图形。

图一

图二

图三

此时,根据归纳法的运算思路,可以发现f(2)=4=22,f(3) =9=32,f(4)=16=42.

在列出了其中已知条件的关系方程式之后,可猜想满足要求的圆弧段的关系式为f(n)=n2(n≥2)

证明:

(1)当n=2时,结论成立。

(2)假设,当n=k时,结论成立。即在平面内,满足要求的圆弧最多有f(k)=k2,

所以当n=k+1时,第k+1个半圆与其他的半圆都呈相交的关系,任一三个半圆都无法相交同一点。这样一来,平面内就增加了k条圆弧。而圆k个半圆又将其后面的一个半圆分为k+1段圆弧,所以又增加了k+1条圆弧。

即f(k+1)=k2+k+k+1=(k+1)2,

所以,当n+k+1时,该论断也成立

根据以上分析,满足要求的n个半圆最多能够被平面内的交点划分为n2段圆弧。

2.归纳法在证明教学中的运用

证明类的几何题的逻辑要求更高,抽象性更强,有效地运用归纳法,能够帮助解题。

例2,同一平面内存在n条直线,其中任一两条不呈平行关系,任意三条不相交于同一点。求:n条直线将平面划分为个区域。

证明:

所以,又多出现了k+1个区域也就是说,k+1条直线,将平面划分为个区域所以,当n=k+1时,该结论也成立根据以上分析,对所有的∗∈Nn,该结论均成立。

结语

将归纳法运用于几何教学中,不仅能够促使学生运算速度的提高,还能够锻炼学生的逻辑推理能力。

[1]肖海燕,代钦.数学归纳法在几何教学中的应用[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2011,04:130-131.

[2]姜莉莉.小组合作学习在高中数学教学中的应用探究[J].当代教育实践与教学研究,2015,10:194.

[3]于焱.探究式教学法在高中数学教学中的应用[J].大连教育学院学报,2012,02:20-22.

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