歐亞
摘 要:高中數(shù)學(xué)課程難度大,知識點多且瑣碎,使高中生面臨較大學(xué)習壓力。將類比推理方法應(yīng)用到數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,以此培養(yǎng)高中生的思維發(fā)散能力及洞察力,鼓勵其以全新的思維和方法探索數(shù)學(xué)問題,提高高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量。文章簡要論述高中數(shù)學(xué)類比推理法重要性,深入探討其應(yīng)用價值,降低課程難度。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);類比推理;自主學(xué)習
新課程改革背景下,高中數(shù)學(xué)教學(xué)要力求創(chuàng)新。除了引導(dǎo)高中生掌握基礎(chǔ)文本知識、探索解題思路之外,還要將類比推理方法應(yīng)用到課堂教學(xué)中,鼓勵高中生通過知識點、習題等對比,熟練掌握各類解題方法,實現(xiàn)思維拓展,具備較強的數(shù)學(xué)問題分析及解決能力。
一、高中數(shù)學(xué)中類比推理法重要性
其一,開發(fā)高中生自主學(xué)習能力。高中數(shù)學(xué)課程中包含空間幾何體、三角函數(shù)、平面向量、數(shù)列等相關(guān)內(nèi)容,需要重點培養(yǎng)高中生的自主學(xué)習能力,引導(dǎo)其耐心思考。將類比推理法應(yīng)用到相似章節(jié)學(xué)習中,在類比推理過程中,引導(dǎo)高中生自主解決數(shù)學(xué)問題。高中數(shù)學(xué)課程難度大,學(xué)生自主能力培養(yǎng)過程中,還需要數(shù)學(xué)教師適當鼓勵,幫助其解決各類難題。
其二,創(chuàng)新數(shù)學(xué)解題思路。類比推理法除了引導(dǎo)高中生自主學(xué)習新知識外,也有助于解題思路創(chuàng)新。這種教學(xué)方法可細分為結(jié)構(gòu)類比、結(jié)論類比和降維類比三類。結(jié)構(gòu)類比中,明確兩個對象結(jié)構(gòu)共性,依托相同點,給出解題思路。結(jié)論類比的對象是簡單問題和復(fù)雜問題,通過二者對比,找出問題解決方法[1]。降維類比在空間結(jié)構(gòu)上極具適用性,以平面圖形代替立體圖形,降低維度,簡化問題,在一定程度上降低解題難度。
二、高中數(shù)學(xué)中類比推理法運用
(一)類比推理法在概念教學(xué)中的應(yīng)用。盡管高中數(shù)學(xué)概念分散,但該學(xué)科邏輯性強,知識點之間存在內(nèi)在聯(lián)系。數(shù)學(xué)教師要借助類比推理,把各章節(jié)知識點聯(lián)系起來,使之具備網(wǎng)絡(luò)化、結(jié)構(gòu)化、有序化特征。通過新舊概念對比,發(fā)現(xiàn)二者之間的聯(lián)系,對高中生的思維進行啟發(fā)。例如,學(xué)習等比數(shù)列之前,高中生已經(jīng)掌握了扎實的等差數(shù)列知識,教師要引導(dǎo)高中生結(jié)合等差數(shù)列概念對等比數(shù)列進行推測。依托思維引導(dǎo),增強新舊知識之間的聯(lián)系,實現(xiàn)知識遷移,使高中生在分析問題過程中,熟練掌握類比推理法應(yīng)用技巧及方法。
(二)類比推理法在命題教學(xué)中的應(yīng)用。高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,命題的提出,需要經(jīng)歷類比、猜想、推理、總結(jié)等一系列過程,以此形成新命題。將類比推理法融入命題教學(xué),更加關(guān)注命題結(jié)構(gòu)、特征、形成過程。以立體幾何學(xué)習為例,數(shù)學(xué)教師往往從平面幾何知識引入,鼓勵高中生對空間圖形性質(zhì)進行猜測和討論。【例題1】已知圓的方程是x2+y2=r2,則經(jīng)過圓上一點M(x0,y0)的切線方程為x0x+y0y=r2類比上述性質(zhì),可以得到橢圓■+■=1類似的性質(zhì)為______.【解析】圓的性質(zhì)中,經(jīng)過圓上一點M(x0,y0)的切線方程就是將圓的方程中一個x和y分別用M(x0,y0)的橫、縱坐標替換,方程右邊保持不變,故可得橢圓■+■=1類似的性質(zhì)為:過橢圓■+■=1上一點P(x0,y0)的切線方程為■+■=1.【點評】在類比推理中,x0x+y0y=r2相當于把方程x2+y2=r2右邊不變,左邊的一個x換成x0,右邊的一個y換成y0,所以把橢圓■+■=1右邊不變,左邊的一個x換成x0,一個y換成y0.最終通過類比,有效解決該問題。
(三)類比推理法在數(shù)學(xué)公式中的應(yīng)用。以往課堂教學(xué)中,數(shù)學(xué)教師僅演繹公式推理過程,使學(xué)生對數(shù)學(xué)公式本質(zhì)缺乏理解,公式記憶過程比較枯燥,很難激發(fā)高中生的數(shù)學(xué)學(xué)習興趣,課堂效率低。一些數(shù)學(xué)公式相對比較復(fù)雜,數(shù)學(xué)教師可采用類比推理法,將其與其他相似的數(shù)學(xué)公式進行類比推理,幫助高中生更好地理解數(shù)學(xué)公式,降低課程難度[2]。例如,如圖所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,設(shè)a、b、c分別表示三條邊的長度,由勾股定理,得C2=a2+b2.類似地,在四面體P-DEF中,∠PDF=∠PDE=∠EDF=90°,設(shè)S1、S2和S3分別表示△PDF、△PDE、△EDF、△PEF的面積,如圖1(1)所示,相應(yīng)于圖1(2)中直角三角形的2條直角邊a、b和1條斜邊c,圖1(2)中的四面體有3個“直角面”S1、S2、S3和1個“斜面”S.于是,與勾股定理結(jié)構(gòu)類似,猜想S2=S12+S22+S32成立。
(1) ? ? ?(2)
類比推理法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中極具適用性,對高中生提出了非常高的學(xué)習要求。數(shù)學(xué)教師要結(jié)合課程背景,引導(dǎo)高中生借助類比推理法,對高中數(shù)學(xué)相關(guān)知識點進行梳理和總結(jié),明確類比推理法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中的重要性,分別在數(shù)學(xué)概念、命題、公式教學(xué)中加以應(yīng)用,幫助高中生靈活掌握各類數(shù)學(xué)知識,提高高中生的數(shù)學(xué)成績。
參考文獻:
[1]尹海菊.類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用及應(yīng)用方法[J].學(xué)周刊,2015(4):161-161.
[2]刁辰瀟.高中數(shù)學(xué)解題中類比推理方法的應(yīng)用分析[J].神州,2017(34):187.