張欣
摘 要:恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用類(lèi)比法,可以幫助學(xué)員理解并區(qū)分各種概念、性質(zhì)、定理、公式、題型,等等。這將會(huì)提高學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,同時(shí)對(duì)學(xué)員的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也起到重要作用。類(lèi)比教學(xué)法是數(shù)學(xué)教學(xué)中常用且有效的一種教學(xué)方法,本文結(jié)合筆者近些年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),舉例說(shuō)明了類(lèi)比教學(xué)法在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,以期取得更好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:類(lèi)比教學(xué)法;大學(xué)數(shù)學(xué);應(yīng)用
在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,類(lèi)比教學(xué)法(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“類(lèi)比法”)是最重要、最基本的一種教學(xué)方法,即對(duì)有聯(lián)系的知識(shí),找出其相同點(diǎn)、相似點(diǎn)和不同點(diǎn),以達(dá)到理解、掌握知識(shí)的目的。其中降元類(lèi)比法、簡(jiǎn)化類(lèi)比法、結(jié)構(gòu)類(lèi)比法和因果類(lèi)比法是比較常見(jiàn)的數(shù)學(xué)類(lèi)比法。在講解三維空間的某些問(wèn)題時(shí)可考慮利用降元類(lèi)比法,用二維空間中的相似問(wèn)題進(jìn)行類(lèi)比;當(dāng)講解一道比較難的題時(shí),便可考慮利用簡(jiǎn)化類(lèi)比法,可以先講解一道跟原題類(lèi)似但比原題簡(jiǎn)單的題目,使學(xué)員能從中受到啟發(fā),進(jìn)而找到解決思路和方法;把特征命題的條件或者結(jié)論與已知的公式進(jìn)行類(lèi)比,然后經(jīng)過(guò)適當(dāng)代換解決問(wèn)題的方法即為結(jié)構(gòu)類(lèi)比法;因果類(lèi)比法是根據(jù)類(lèi)比的兩對(duì)象可能具有同種因果關(guān)系而進(jìn)行推理的方法。
一、類(lèi)比法在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
高等數(shù)學(xué)的主要內(nèi)容是一元、多元函數(shù)微積分,而多元函數(shù)微積分的許多概念、定理、性質(zhì)和方法都是由一元函數(shù)微積分推廣發(fā)展來(lái)的,如果在教學(xué)時(shí)對(duì)這部分知識(shí)采用類(lèi)比法講授,讓學(xué)員用已學(xué)知識(shí)和新知識(shí)進(jìn)行類(lèi)比,將會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)員能夠更好地理解和掌握新知識(shí),同時(shí)學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性也明顯提高,學(xué)員的類(lèi)比思維也從中得到了培養(yǎng)。
比如路面連續(xù)這個(gè)概念,它指的是路面的高度沒(méi)有急劇變化,或者說(shuō)前進(jìn)距離不大時(shí),路面的高度變化也不大,這樣學(xué)員就能自然了解連續(xù)的定義了。
二、類(lèi)比法在概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用
在講解隨機(jī)事件的關(guān)系運(yùn)算時(shí),由于事件是一個(gè)集合,因而事件間的關(guān)系與事件的運(yùn)算就可按照集合論中集合之間的關(guān)系和集合運(yùn)算來(lái)處理;事件運(yùn)算的性質(zhì)如交換律、結(jié)合律、分配律都可對(duì)照集合的相應(yīng)性質(zhì)進(jìn)行類(lèi)比學(xué)習(xí)。
三、類(lèi)比法在線(xiàn)性代數(shù)教學(xué)中的應(yīng)用
在學(xué)習(xí)矩陣概念的過(guò)程中,可用數(shù)的概念進(jìn)行類(lèi)比,因?yàn)榫仃囀且粋€(gè)矩形數(shù)表。又由于學(xué)員已經(jīng)掌握了數(shù)的加、減、乘、除等運(yùn)算,因此在學(xué)習(xí)矩陣運(yùn)算知識(shí)時(shí),可采用類(lèi)比的教學(xué)方法,使學(xué)員更好地理解矩陣的加、減運(yùn)算,并得到關(guān)于矩陣加減法的運(yùn)算規(guī)律。
對(duì)于分塊矩陣的運(yùn)算的學(xué)習(xí),可先列出分塊矩陣的加法、數(shù)乘、乘法運(yùn)算方法,再讓學(xué)員回憶矩陣的運(yùn)算方法,并與之作比較,會(huì)發(fā)現(xiàn)兩者的運(yùn)算方式十分相似,這樣能使學(xué)員更牢固地掌握矩陣和分塊矩陣的運(yùn)算方法。
四、運(yùn)用類(lèi)比法教學(xué)可培養(yǎng)學(xué)員的猜想能力和遷移推理的能力
1.運(yùn)用類(lèi)比法教學(xué)可培養(yǎng)學(xué)員的猜想能力
高等數(shù)學(xué)中,在講解廣義積分知識(shí)時(shí),可把無(wú)窮級(jí)數(shù)的內(nèi)容作為類(lèi)比引出相關(guān)內(nèi)容。舉個(gè)例子,我們知道判斷一個(gè)級(jí)數(shù)是否是正項(xiàng)級(jí)數(shù),可利用比較判別法等。因此,對(duì)非負(fù)函數(shù)的廣義積分的判斷,可引導(dǎo)學(xué)員猜想,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)廣義積分的比較判別法,同時(shí)學(xué)員的猜想能力也得到提高。
2.運(yùn)用類(lèi)比法教學(xué)可培養(yǎng)學(xué)員的遷移推理能力
空間解析幾何中,在講橢球面、雙曲面及拋物面的概念時(shí),可與平面解析幾何中的橢圓、雙曲線(xiàn)及拋物線(xiàn)進(jìn)行類(lèi)比教學(xué);線(xiàn)性代數(shù)中,由二元、三元方程組的解法類(lèi)比引入n元方程組的解法,即克萊姆法則。這樣做,可讓學(xué)生將原有知識(shí)進(jìn)行遷移,展開(kāi)豐富的聯(lián)想,形成新的觀(guān)點(diǎn),同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)員的遷移推理能力。
把類(lèi)比法應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué),能夠活躍課堂氣氛,提高教學(xué)效果,還能夠使學(xué)員掌握類(lèi)比的思維方法,有效培養(yǎng)學(xué)員分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。但是類(lèi)比也不是萬(wàn)能的,不要盲目隨意地用類(lèi)比法進(jìn)行教學(xué),要用得恰當(dāng)?shù)轿唬拍茏畲蠡匕l(fā)揮其積極作用。
參考文獻(xiàn):
[1]景慧麗,王正元,楊寶珍,等.類(lèi)比法在“全微分”教學(xué)中的應(yīng)用[J].河南廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào),2014(1).
[2]馬建珍.利用類(lèi)比法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維[J].甘肅聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005(3).