蔣鳳蘭
摘 要:類比思維是中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的一種很重要的思維, 它能夠?qū)⒊橄蟮膯?wèn)題具體化,幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)定理、數(shù)學(xué)推論、 數(shù)學(xué)概念等?;诖?,本文結(jié)合“三以”教學(xué)方法,闡述了初中數(shù)學(xué)類比思維的培養(yǎng),以期為相關(guān)的教育工作提供有益的參考與借鑒,進(jìn)而提高學(xué)生的探究能力、創(chuàng)新素質(zhì),從而提高教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);類比思維;培養(yǎng)
類比思維是數(shù)學(xué)教學(xué)上的重要數(shù)學(xué)思維,能夠幫助學(xué)生打開(kāi)思維,活化數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),真正為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性精神而服務(wù)。在基礎(chǔ)教育新課標(biāo)改革背景之下,初中數(shù)學(xué)課堂上類比思維的解題方法得到了數(shù)學(xué)教師們的普遍青睞?;诖耍袑W(xué)教師要重視這種思維能力的訓(xùn)練,才能夠逐漸將類比思維過(guò)程灌輸?shù)綄W(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣中,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生類比思維能力的目的。
一、類比思維與初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)
類比就是由兩個(gè)對(duì)象的某些相同或相似的性質(zhì),推斷它們?cè)谄渌再|(zhì)上也有可能相同或相似的一種推理形式。類比思維在類比中聯(lián)想,從而升華思維,既有模仿又有創(chuàng)新。類比思維具有聯(lián)想、啟發(fā)、假設(shè)、模擬等多種功能,在創(chuàng)造性思維中居于重要的地位。類比思維是一種或然性極大的邏輯思維方式,它的創(chuàng)造性,表現(xiàn)在發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)中人們能夠通過(guò)類比已有事物開(kāi)啟創(chuàng)造未知事物的發(fā)明思路,其中隱含有觸類旁通的含義。
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)與學(xué)習(xí)中,教師不妨培養(yǎng)學(xué)生的類比思維,運(yùn)用類比思想深入分析和探討類比方法在課堂教學(xué)中的應(yīng)用。因此,作為基礎(chǔ)教育之一的中學(xué)數(shù)學(xué),在教學(xué)中必須重視培養(yǎng)學(xué)生的類比推理和歸納推理的能力。學(xué)生學(xué)習(xí)類比思維能把已學(xué)習(xí)的知識(shí)和方法與一些表面看來(lái)與之毫不相干的新知識(shí)和方法聯(lián)系起來(lái),尋找創(chuàng)新的目標(biāo)和解決的方法。這對(duì)于提高初中數(shù)學(xué)質(zhì)量,幫助學(xué)生在高中學(xué)習(xí)甚至以后的學(xué)習(xí)中具有深遠(yuǎn)的意義。筆者認(rèn)為,在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)階段類比思維培養(yǎng)可以從以下三點(diǎn)出發(fā)。首先,教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)教材內(nèi)容編排的特點(diǎn),在傳授新知識(shí)時(shí),可以有意識(shí)地去引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)類比思維方法得出所要講授的新知識(shí),以此慢慢讓學(xué)生掌握類比推理的方法。其次,教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行階段性知識(shí)總結(jié)復(fù)習(xí)時(shí),可以借助相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行類比,以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行類比的習(xí)慣。最后,在對(duì)學(xué)生講述如何解題教學(xué)中,教師通過(guò)類比引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推廣數(shù)學(xué)命題或者從中尋找解題的途徑,以達(dá)到深化對(duì)題目相關(guān)考查知識(shí)的理解,從而掌握這些數(shù)學(xué)思想方法。
二、“三以”高效課堂改革
初中數(shù)學(xué)類比思維的培養(yǎng)中,學(xué)習(xí)很多知識(shí)點(diǎn)時(shí)可以通過(guò)對(duì)比學(xué)習(xí),這種對(duì)比就是常說(shuō)的類比思維。下面選取初中數(shù)學(xué)教學(xué)知識(shí)點(diǎn),談?wù)劇叭浴备咝дn堂改革下如何進(jìn)行類比思維培養(yǎng)。
1.“以學(xué)為主”的類比思維培養(yǎng)
“以學(xué)為主”的類比思維是指在課堂上教師要明確本課要教學(xué)的內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo),讓學(xué)生能夠聯(lián)系以前學(xué)習(xí)過(guò)的相關(guān)類似知識(shí)點(diǎn)。類比思維是創(chuàng)造性思維的一種形式,有時(shí)我們可以從一種研究對(duì)象的結(jié)論出發(fā),往往能創(chuàng)造出意料之外的喜悅。
例如,在教學(xué)人教版七年級(jí)《實(shí)數(shù)》“立方根”內(nèi)容時(shí),考慮到“平方根”與“立方根”兩節(jié)在內(nèi)容與知識(shí)展開(kāi)順序上是平行的。為此,為建立立方根的概念,可以充分借用平方根的有關(guān)概念的產(chǎn)生過(guò)程進(jìn)行類比,新舊知識(shí)通過(guò)類比聯(lián)系,既有利于復(fù)習(xí)鞏固平方根知識(shí),又有利于理解和掌握立方根的概念。同樣的,要學(xué)習(xí)一元一次不等式的解法可類比一元一次方程的解法,這樣的例子在初中學(xué)習(xí)中比比皆是。
教師需要把要學(xué)習(xí)的新知識(shí)同已經(jīng)學(xué)習(xí)的舊知識(shí)緊密聯(lián)系起來(lái),將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行合理遷移,再通過(guò)類比得出另一種研究對(duì)象的許多意想不到的結(jié)論。正如現(xiàn)代美籍匈牙利數(shù)學(xué)家波利亞所說(shuō):“如果沒(méi)有相似推理,那么無(wú)論是在初等數(shù)學(xué)還是在高等數(shù)學(xué)中,甚至在其他任何領(lǐng)域中,本來(lái)可以發(fā)現(xiàn)的東西,也可能無(wú)從發(fā)現(xiàn)。”
2.“以思為中心”的類比思維培養(yǎng)
對(duì)于初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),思考是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)很重要的一環(huán),是課堂上學(xué)生參與互動(dòng)的基礎(chǔ),學(xué)生有了思考才會(huì)去解決問(wèn)題。學(xué)生一定要掌握類比思維,類比思維是合情推理中一種重要的思維方式,由簡(jiǎn)到難,能在數(shù)學(xué)解題中讓題目迎刃而解。例如下面一道例題:
如圖1,已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,求圖中放置的兩個(gè)正方形的邊長(zhǎng)。
解題思考:對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,很多學(xué)生看到后覺(jué)得很難求解,我們可以通過(guò)回憶,尋找原問(wèn)題,得到課本中的例題,即在一個(gè)直角三角形中求一個(gè)正方形的邊長(zhǎng),通過(guò)作斜邊上的高,再利用相似三角形,就可得到正方形的邊長(zhǎng)。
因此,利用類比的思維方法,同樣對(duì)此題作AB邊上的高,設(shè)一個(gè)正方形的邊長(zhǎng)為x,利用△CEF∽△ABC得到:,解得。進(jìn)一步思考,可以擴(kuò)展到求圖2放置的n個(gè)正方形的邊長(zhǎng)。利用△CEF∽△ABC得到:,解得。進(jìn)一步可以把正方形換成半圓,結(jié)論又會(huì)怎么樣呢?
3.“以實(shí)踐為立足點(diǎn)”的類比思維培養(yǎng)
學(xué)習(xí)的落腳點(diǎn)在于學(xué)生碰到問(wèn)題能夠獨(dú)立解決,利用類比方法可以深刻地理解概念、公式、定理的實(shí)質(zhì),分清新舊知識(shí)的聯(lián)系和區(qū)別,但是也要防止生搬硬套、發(fā)生定式思維的錯(cuò)誤。
例如,在人教版七年級(jí)上冊(cè)《線段》中有這么一題:“一條線段上有n個(gè)點(diǎn),問(wèn)共有幾條線段?”解題:每個(gè)點(diǎn)出發(fā)可以畫(huà)(n-1)條線段,n個(gè)點(diǎn)就構(gòu)成n(n-1)條線段,但是每2個(gè)點(diǎn)之間按照上述方法計(jì)算重復(fù)了一次,應(yīng)當(dāng)要除以2,即n(n-1)條。
運(yùn)用類比的思想,學(xué)生想到八年級(jí)《一元二次方程》中一個(gè)問(wèn)題:“一次聚會(huì),出席的每位代表都和其他代表各握一次手,統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,一共握手45次,問(wèn)參加聚會(huì)的代表有多少人?”解題:設(shè)參加聚會(huì)的代表有x人。每個(gè)人握手的次數(shù)是(x-1)次,x人就握了x(x-1)次,但是每2個(gè)人之間按照上述方法計(jì)算重復(fù)了一次,所以要除以2,則有x(x-1)=45。
上述兩個(gè)問(wèn)題是看似解題符合道理,其實(shí)學(xué)生在學(xué)習(xí)線段的基礎(chǔ)上,握手問(wèn)題易于解決。但在類比思維學(xué)習(xí)中,不能按其對(duì)象表面的相似機(jī)械地類比,否則容易得出錯(cuò)誤的結(jié)論。如果再生搬硬套類比的思維,則就發(fā)生思維定式的錯(cuò)誤了,在上面聚會(huì)握手就不必除以2。為此,在對(duì)學(xué)生進(jìn)行類比思維培養(yǎng)時(shí),教師不但要注意問(wèn)題的共性,又要注意問(wèn)題的個(gè)性。教師對(duì)學(xué)生在類比過(guò)程產(chǎn)生的想法,能確定正誤的要及時(shí)評(píng)價(jià),不能確定的要給予方法的指導(dǎo),要求學(xué)生重新去研究。
三、總論
總之,類比思維方式是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中經(jīng)常運(yùn)用到的思維方式,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和解題中起著至關(guān)重要的作用。該思維能夠幫助學(xué)生變遷和發(fā)散思路、推廣和延伸命題,對(duì)于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)具有舉一反三的效果。因此,在教學(xué)的過(guò)程中,教師們應(yīng)認(rèn)真審視、對(duì)待它,并且讓學(xué)生能夠掌握并且運(yùn)用類比思維,進(jìn)而促進(jìn)中學(xué)生探索發(fā)展能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新素質(zhì)教育的要求。
參考文獻(xiàn):
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