陳薩仁高娃
摘要:高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)難度比較大,由于知識比較抽象,學(xué)生理解起來會比較吃力。在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中使用類比推理的方法,可以使學(xué)生更快地對數(shù)學(xué)概念進行掌握,并能夠有針對性地提出問題,有效地解決問題。本文將簡要闡述類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的意義,并對類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中的應(yīng)用進行簡要分析。
關(guān)鍵詞:類比推理;高中數(shù)學(xué);教學(xué)實踐
使用類比推理可以讓學(xué)生更好地掌握舊知識,并在舊知識的基礎(chǔ)上,主動探索和學(xué)習(xí)新知識,通過對知識點之間的比較,進而發(fā)現(xiàn)知識點背后的規(guī)律,可以更好地解決數(shù)學(xué)問題。因此,在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中要充分使用類比推理的思想分析和解決問題。
一、類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的意義
(一)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力
高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)要求學(xué)生能夠獨立自主地進行思考,學(xué)會主動解決問題。類比推理不僅能夠幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)教師教授的知識,還能夠給學(xué)生提供一種新的方法和思路來探索新知識。在學(xué)習(xí)了已有知識的基礎(chǔ)上利用其共性對新知識進行掌握的方法便是類比推理的方法。比如,在學(xué)習(xí)了等差數(shù)列之后,學(xué)生便可以根據(jù)等差數(shù)列的特點和求和方式對等比數(shù)列進行學(xué)習(xí),由于這些知識點和解題的思路基本上是相通的,學(xué)生完全可以用已掌握的知識去自主學(xué)習(xí)之后的課程。
(二)有助于提高學(xué)生的探索能力
類比推理可以幫助學(xué)生透過簡單的數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)公式探究背后的數(shù)學(xué)理念,比如在學(xué)習(xí)向量知識的時候,學(xué)生比較容易將共線向量、平面向量和空間向量的概念以及他們之間的關(guān)系混淆,不能很好地理解掌握。如果能夠使用類比推理的方法進行教學(xué),學(xué)生便可以了解向量之間的關(guān)系是由共線向平面再向空間的轉(zhuǎn)化過程,看似復(fù)雜的概念背后都有其共性,只要掌握了這一共性,只需要了解每個概念的特點便可以對知識點進行很好地掌握。因此,類比推理可以幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)概念背后的共性,提高學(xué)生的探索能力,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
(三)有助于學(xué)生建立新的解題思路
類比推理不僅能夠幫助學(xué)生學(xué)習(xí)新知識和提高學(xué)生探索知識的能力,還能夠提供給學(xué)生一種新的解題方法和思路。即使遇到的問題是課本中沒有學(xué)到過的,只要形成類比推理這種解題思路,便可以通過尋找對已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識中最相似的知識點進行對比,從而找到解決問題的方法。類比推理的方法主要有三種,第一種方法是結(jié)構(gòu)類比,這種類比方法主要是通過對兩者之間在結(jié)構(gòu)上的相似性進行類比,從而找到解決問題的辦法;第二種方法是結(jié)論類比,這種方法主要是指在類比的過程中,通過對已經(jīng)解決的問題的結(jié)論和難以解決的問題進行類比,從而找到解決較難問題的方法;第三種方法則是降維類比,這種類比方法的主要應(yīng)用范圍是空間結(jié)構(gòu)中維度較多的情況,此時將其轉(zhuǎn)化為平面的圖形或者維度較少的圖形,便比較容易解決問題。
二、類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中的應(yīng)用
(一)在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用
數(shù)學(xué)概念比較多,尤其是高中數(shù)學(xué),并且數(shù)學(xué)概念一般比較抽象,學(xué)生難以進行理解。而對于概念的理解和掌握卻是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),只有很好地掌握了數(shù)學(xué)概念才能夠進行進一步的學(xué)習(xí),如果在數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)中出現(xiàn)了理解偏差,則在之后對于數(shù)學(xué)問題的判斷和解決過程中便會出現(xiàn)眾多的問題。教師針對這一問題,可以引入類比推理的教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)新舊概念之間的聯(lián)系,加深學(xué)生的印象,從而有效地對新概念進行掌握。比如在對數(shù)列的學(xué)習(xí)過程中,在學(xué)習(xí)了等差數(shù)列之后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)等比數(shù)列和等差數(shù)列之間的共性,通過對等差數(shù)列概念的分析來引導(dǎo)學(xué)生推測等比數(shù)列的概念,從而加深學(xué)生的印象。通過將新舊知識進行融會貫通,使學(xué)生更好地掌握課堂知識,提高學(xué)習(xí)效率。
(二)在數(shù)學(xué)知識整合中的應(yīng)用
高中數(shù)學(xué)最終是對學(xué)生的綜合應(yīng)用能力的考察,數(shù)學(xué)知識并不是單獨存在的,而是作為一個系統(tǒng)存在著,學(xué)生需要對學(xué)習(xí)的知識進行整合,對知識點進行梳理。雖然數(shù)學(xué)中某些知識的概念有所不同,但是在某些方面卻是相通的,學(xué)生在知識整合的過程中,應(yīng)當(dāng)把握知識點的共性,分析比較知識點之間的不同,從而更加有條理地對知識點進行梳理整合。例如平面幾何和立體幾何均有其特性,但在某些方面卻有著共性,正方體的每個面都是正方形,任意的一個剖面也都是平面圖形,通過對平面圖形的特征進行類比推理,便可以很好地掌握立體圖形中的問題。通過系統(tǒng)地記憶數(shù)學(xué)知識點,可以更好地對知識點進行掌握運用。
(三)鼓勵學(xué)生提出問題時的應(yīng)用
在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,教師在教學(xué)的過程中應(yīng)當(dāng)更加注重與學(xué)生之間的互動,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)毓膭顚W(xué)生對所學(xué)知識進行提問。學(xué)生通過對所學(xué)習(xí)的新知識進行思考,進而提出自己的問題,可以使學(xué)生主動地參與到知識的學(xué)習(xí)過程中,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教師在教學(xué)的過程中,應(yīng)當(dāng)注重通過類比推理的方法來引導(dǎo)學(xué)生提出問題,讓學(xué)生能夠?qū)λ鶎W(xué)習(xí)的知識進行充分的思考,從而使學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己不能夠掌握和理解的地方,并給予學(xué)生討論學(xué)習(xí)的機會,以加深學(xué)生對所學(xué)知識的印象。例如,在對三角函數(shù)進行學(xué)習(xí)時,教師可以根據(jù)學(xué)生的掌握狀況和理解程度,采用類比推理的方法引導(dǎo)學(xué)生提出問題,根據(jù)三角函數(shù)的特征和解題方法,教師可以引導(dǎo)學(xué)生提出勾股定理和三角函數(shù)之間是否存在關(guān)系,三角形與三角函數(shù)之間的關(guān)系等問題,針對這些問題教師可以組織學(xué)生進行討論,進而得出結(jié)論,從而使學(xué)生更好地掌握三角函數(shù)的概念和應(yīng)用技巧。
(四)在解決問題時的應(yīng)用
數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)的最終目的是運用數(shù)學(xué)知識解決問題,解決問題是數(shù)學(xué)教學(xué)中的核心內(nèi)容。學(xué)生通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)需要掌握的基礎(chǔ)能力便是運用數(shù)學(xué)知識解決問題的能力,因此對學(xué)生解決問題能力的培養(yǎng)在數(shù)學(xué)教學(xué)中有非常重要的意義。類比推理在解決問題中的應(yīng)用,并不是從一般到特殊的簡單推理,而是對數(shù)學(xué)問題找出解題的突破口,有效猜測問題的結(jié)論,從而發(fā)展學(xué)生的解題思維[1]。在高中數(shù)學(xué)解題中,運用類比推理結(jié)題,可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì),探索解題的根本方法與途徑,促進學(xué)生創(chuàng)新意識的形成。
三、總結(jié)
類比推理的思維在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實踐的過程中發(fā)揮著重要的作用,它給學(xué)生提供了一種解決問題的新方式和思維,能夠幫助學(xué)生進行思維的啟發(fā),從而找到解決問題的新途徑。在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)實踐中,教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生學(xué)會類比推理的方法,以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)發(fā)散思維。
參考文獻:
[1]杜長固.類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中的應(yīng)用研究.中國校外教育,2013(34).
[2]陸欣蕓.類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中的應(yīng)用探討.學(xué)周刊,2016(1).
[3]韓品.類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中的應(yīng)用研究.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2015(1).
[4]孫果香.類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中的應(yīng)用研究.中國校外教育,2015(11).