路瑞艷
摘 要: 新課標高中數(shù)學教材的內(nèi)容豐富多樣,有諸多知識點存在相似性,而應(yīng)用類比思維不但能幫助學生建立知識架構(gòu),還能深化知識的理解,幫助學生充分應(yīng)用所學知識分析和解決實際數(shù)學問題。本文從類比思維在高中數(shù)學教學及解題中的作用出發(fā),從位置關(guān)系、圖形特征及定義等方面對類比思維的應(yīng)用進行探討。
關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學 教學及解題 類比思維
一、類比思維在高中數(shù)學教學中的作用
高中數(shù)學知識點較多,存在較強的類比性,因而在該課程教學中應(yīng)用類比思維,有著重要作用:(1)有助于培養(yǎng)和提高學生的數(shù)學興趣,在課堂教學中,數(shù)學教師可利用好類比思維,向?qū)W生提出新的探究性問題,引導(dǎo)學生深入學習,激發(fā)學生的數(shù)學學習興趣,調(diào)動其參與性和主動性。(2)強化新知識和舊知識對比,類比思維的應(yīng)用,不但能復(fù)習和鞏固以往知識,還能實現(xiàn)新舊知識的融合,建立新的知識架構(gòu),培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和能力,深化其對知識的認知和理解。(3)實現(xiàn)數(shù)學知識的條理化,在學習中學生必須將所學知識進行有效整合,并建立知識的內(nèi)在聯(lián)系,而類比思維的應(yīng)用,能讓學生更條理化、系統(tǒng)化地整合知識,使學生的學習能力和知識水平獲得巨大發(fā)展。
二、高中數(shù)學教學和解題中的類比思維應(yīng)用
(一)圖形特性類比
立體幾何知識是高中數(shù)學課程中重要內(nèi)容,是教學的重點,同時也是難點。在該知識點教學中,需要學生能夠認識不同類型的立體圖形,然后要求學生能夠系統(tǒng)了解和掌握每類圖形的性質(zhì)、特性,如此才可讓學生在實際解題中有明確的思路,準確判斷圖形,進而正確有效地解決實際問題。但是,從當前教學看,大多數(shù)學生對不同圖形的特性難以明晰,易混淆,原因在于該類圖形存在較大的相似性,且學生對圖形相關(guān)的知識點未能牢固掌握。而要想學生深入理解和記憶圖形基礎(chǔ)知識,在立體幾何知識教學中,教師應(yīng)充分應(yīng)用好類比思維,有助于學生準確掌握不同圖形間的異同,進而準確掌握圖形的特性[1]。
比如:圓錐、圓柱、球等圖形中,均有其自身的特性,但是學生在認知和掌握此類特性上通常有困難。為使學生能更好理解和掌握此類特性,可實施類比思維進行教學。首先,教師可將此三種圖形模具帶到課堂,展示在學生面前,讓學生進行全面細致的觀察;然后,再把此類圖形側(cè)面予以展開,如此使各個圖形的特性直觀、形象地展現(xiàn)出來。圓柱側(cè)面是一個長方形;圓錐側(cè)面是個半圓形;球側(cè)面則不能展開,但不管從哪個側(cè)面截開均為圓形。如此,讓學生更直觀、形象地認識這類圖形的特性,通過類別幫助學生掌握此類圖形的知識要點,進而幫助他們應(yīng)用所學知識更好地解決實際問題。
(二)位置關(guān)系類比
新課標高中數(shù)學教材中具有諸多幾何方面的知識,而此類知識在構(gòu)建上較靈活,而要想學生能系統(tǒng)、全面地掌握教學知識點,不但要求他們具有較強的數(shù)學思維和空間想象力,更關(guān)鍵的是要明晰知識點的異同。類比思維應(yīng)用到此類知識的教學和解題中通常能獲得良好的教學效果。圖形間會有不同的位置關(guān)系,而此類關(guān)系往往是學生易混淆的地方[2]。類別思維的應(yīng)用能讓不同位置關(guān)系的相似性呈現(xiàn)出來,還可充分反映其差異性,而此差異性是教學的一個重點,是學生必須掌握的重要知識點。
比如:“圓和直線關(guān)系”和“圓與園的關(guān)系”教學中,此兩個知識點均和圖形位置關(guān)系有關(guān)。而上述兩個知識點往往是學生難以明確,易出錯的地方。在課堂教學中,可借助多媒體,展示事先制作好的課件。首先,全面展現(xiàn)出圓和直線不同的位置關(guān)系變化,從相離—相切—相交—相離全過程動態(tài)展示出來;然后,展示大小不一的兩圓的相離—相切—相交—相離的動態(tài)過程。然后指導(dǎo)學生仔細觀察兩組圖形的變化過程,讓學生直觀、形象地理解和記憶兩組圖形位置關(guān)系的異同點,幫助學生將思路條理化,讓他們能夠全面認識到以往認知和理解上的錯誤,并進行有效糾正。通過類比教學,強化學生對知識的掌握,讓其在解習題過程中能夠充分應(yīng)用到圖形位置關(guān)系的異同知識,提高解題的準確性。
(三)概念及規(guī)律類比
類比思維的應(yīng)用不僅僅體現(xiàn)在立體幾何和圖形位置關(guān)系上,在代數(shù)相關(guān)知識中也有突出表現(xiàn),同樣在教學中能發(fā)揮出最佳效用。在高中數(shù)學教學中最突出的難點就是數(shù)學基本公式、概念及規(guī)律等知識教學[3]。因為此類知識點更具實驗性和抽象性,所以需要通過具體的、直觀的教學實證推理和總結(jié)相關(guān)數(shù)學公式、規(guī)律。一般來說,在現(xiàn)階段高中數(shù)學課堂教學中,往往會因未能理解數(shù)學公式、規(guī)律,而導(dǎo)致學生無法靈活應(yīng)用所學知識解決實際數(shù)學問題,直接影響到數(shù)學教學質(zhì)量和效率。但是,把類比思維合理應(yīng)用到數(shù)學概念、公式及規(guī)律等知識教學中,能有效解決傳統(tǒng)數(shù)學教學中的不足和問題,讓學生更好地理解概念、規(guī)律,進而使概念、公式及數(shù)學規(guī)律有效掌握為學生解題奠定重要基礎(chǔ),進而促進數(shù)學教學效果的優(yōu)化。此時可通過類比教學幫助學生理清思路,活躍思路,幫助他們更好地學習新知識。
比如:《推理與證明》教學中,要求學生能夠清晰認識并理解各種概念,特別是歸納法、演繹法的應(yīng)用教學中,大部分學生很難全面理解,思路不清晰,這也是高中數(shù)學教學中一個主要難點,是教學中需要改進和突破的部分。為使學生理順思路,可將兩種方法進行類比,將歸納法與演繹法的相關(guān)概念內(nèi)容詳細列舉在黑板上,讓學生更直觀地理解兩種方法的特征和具體應(yīng)用,如此讓學生更好地理解和掌握兩種方法的基本概念,然后在理解基礎(chǔ)上能夠應(yīng)用到實際解題中。
三、結(jié)語
類比思維是數(shù)學學習中最重要的思維模式之一,在高中數(shù)學教學中有著重要作用。能激發(fā)學生的學習興趣和熱情,幫助學生建立良好的知識架構(gòu),使學生更好地整合和理清知識點的內(nèi)在關(guān)系,進而掌握具體的類比思維,比如圖形、位置關(guān)系及概念規(guī)律等方面,為學生解題提供重要幫助。
參考文獻:
[1]沈莉.關(guān)于類比思維在高中數(shù)學教學及解題中的運用分析[J].數(shù)學學習與研究,2014,10(20):214-216.
[2]時佳佳.分析類比思維在高中數(shù)學教學和解題中的運用[J].成功,2012,9(12):327-328.
[3]呂志新.淺析高中數(shù)學教學和解題中對于類比思維的運用[J].理科考試研究,2015(12):427-428.