王榮霞
摘 要:所謂類比思維是指根據(jù)兩個對象在某些屬性上相同或相似,通過比較而推斷出它們在其他屬性上也相同的推理過程。高中數(shù)學(xué)解題中,在類比思維指引下可使學(xué)生盡快找到解題思路,提高解題效率,因此要認(rèn)識到類比思維的重要性,為學(xué)生講解類比思維在解題中的具體應(yīng)用,使學(xué)生掌握相關(guān)的應(yīng)用方法與技巧。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué)教學(xué);類比法;解題思維;促進(jìn)作用
引言
隨著數(shù)學(xué)知識的逐漸積累和對數(shù)學(xué)的深入學(xué)習(xí),我們可以發(fā)現(xiàn),每次新學(xué)的數(shù)學(xué)知識點都是有跡可循的,在學(xué)之前就有了一定的基礎(chǔ),這說明數(shù)學(xué)的各種知識點之間是有相似之處的。此時,學(xué)生學(xué)會高效運用類比的方法,便可以對知識進(jìn)行更加系統(tǒng)地掌握,使得數(shù)學(xué)知識能夠更加連貫、緊密,加強學(xué)生對于數(shù)學(xué)知識的分辨能力,使其在生活中能更好地解決實際問題。因此,教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中運用類比法,能提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)成績的提升。基于此,本文針對高中數(shù)學(xué)教學(xué)中類比法對解題思維的促進(jìn)作用展開探討研究,以供相關(guān)人士參考。
一、類比推理的定義
類比推理是一種常見的高中數(shù)學(xué)教學(xué)方法,通過比較所學(xué)的不同知識點,將數(shù)學(xué)知識層層剖析,找到共同的本質(zhì),或者知識間具有共性的地方,或者某些相似的屬性,提取其中的主要框架,進(jìn)行歸納總結(jié)。當(dāng)遇到新的問題,新的題型以及新的知識點時,可以用所歸納的方法來解決。運用類比推理的方法,可以建立更為完善的理論框架,培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的濃厚興趣。
二、類比法在高中數(shù)學(xué)中的作用
(一)拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力
現(xiàn)代教育體制正在不斷地進(jìn)行改革,高中數(shù)學(xué)課堂也面臨著新的教育形勢。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中運用類比法,需要學(xué)生自己在數(shù)學(xué)探索的過程中不斷創(chuàng)新,根據(jù)自己的知識去探索和發(fā)現(xiàn)新事物,分析其內(nèi)在規(guī)律,有效拓展思維能力,在無形中鍛煉創(chuàng)造性思維。我們也知道高中數(shù)學(xué)知識點越來越難,也很復(fù)雜,所以解決數(shù)學(xué)問題不能簡單地應(yīng)用公式定理,而是需要將多個知識點結(jié)合起來求解。學(xué)生掌握的知識點越多,在解決實際數(shù)學(xué)問題的過程中,就能更好地把這些知識點熟練地應(yīng)用起來,解決問題的技巧就越強。類比法是連接各種數(shù)學(xué)知識點的橋梁,它可以加強學(xué)生對知識點的理解和運用,使其學(xué)會將新舊知識融會貫通,從而達(dá)到解決實際問題的目的,實現(xiàn)知識的轉(zhuǎn)移,提高學(xué)生解決問題的能力。
(二)幫助學(xué)生構(gòu)建新知識
高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不再僅限于對部分知識點的掌握,而是在零散知識點的基礎(chǔ)上,建立一個屬于自己的知識體系和框架,有利于進(jìn)行后續(xù)知識的學(xué)習(xí)。類比推理的應(yīng)用,可以提供一種新的思維和方法,使學(xué)生在掌握書本上一類知識點后,通過總結(jié)知識點之間的相似性,找到其共性,從而去探索新的知識。例如,在學(xué)習(xí)圓、橢圓、雙曲線到拋物線時,學(xué)生極容易因為條件的不同而出現(xiàn)知識點混亂的現(xiàn)象,此時教師應(yīng)起到點撥的作用,讓學(xué)生進(jìn)行自主聯(lián)想,在學(xué)習(xí)拋物線的相關(guān)知識時,通過課堂上掌握的關(guān)于拋物線的知識,通過運用類比推理的方法去學(xué)習(xí)雙曲線和橢圓的相關(guān)知識,用一種知識去解決另外兩種知識,因為雙曲線、橢圓的知識與拋物線的知識是相互聯(lián)通的,因此可以完全用類比推理的辦法去學(xué)習(xí)這兩類知識,這樣不但能通過不同的概念進(jìn)行知識點的區(qū)別,還可以讓學(xué)生通過具體例子直觀地了解類比推理的概念與方法,理清對知識點的混亂理解,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,養(yǎng)成系統(tǒng)、規(guī)律的思維模式。但值得注意的是在進(jìn)行類比推理學(xué)習(xí)時,老師需要做好引導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生運用類比推理的方法去學(xué)習(xí),對遇到的學(xué)習(xí)問題予以解答。
(三)幫助學(xué)生尋找解題新思路
類比推理不僅僅是一種解題的新方法,而是一種新的思路,學(xué)會了該種方法后,就可以進(jìn)行類比推理,即使以后碰到難題新的知識點,也可以用原有的方法和知識點去解決。類比推理是一種具體的思路和解題觀念,通過在不同知識點中的類比推理,找到新的解決方法。例如,在教學(xué)“不等式”時,要借助已學(xué)的“等式性質(zhì)”,讓學(xué)生推導(dǎo)出不等式性質(zhì),用相同的結(jié)構(gòu)引出新知識。此外,比如在教學(xué)“概率一隨機事件”時,老師可以用抽簽類比隨機事件發(fā)生概率。
三、類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中具體的應(yīng)用
(一)類比思維下方程習(xí)題的解答
眾所周知,函數(shù)與方程有著密切的聯(lián)系。對于無法直接求解方程根的習(xí)題,可通過轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象交點的問題進(jìn)行突破。教學(xué)中為使學(xué)生掌握求解特殊方程根的方法,應(yīng)結(jié)合學(xué)生所學(xué)知識,設(shè)計新穎的問題情境,鼓勵學(xué)生運用類比思維進(jìn)行解答,使其在認(rèn)識到類比思維的重要性的同時,進(jìn)一步拓展其視野,積累求解方程根的新思路。
(二)在知識整合方面的應(yīng)用
盡管高中數(shù)學(xué)中各個知識點的概念有所不同,但是萬變不離其宗,這些知識點在某些方面是有共性的,因此當(dāng)我們掌握了一個知識點以后,就會觸類旁通地掌握相關(guān)的知識點。例如,當(dāng)學(xué)習(xí)向量知識時,需要了解共線向量,共面向量以及空間向量的相關(guān)知識點,這就要求老師在教學(xué)過程中,需要用一種循序漸進(jìn)的方法,不能奢求學(xué)生一下子就掌握了全部的知識點,應(yīng)該先讓學(xué)生掌握什么是共線向量,然后用類比推理的方法,讓學(xué)生逐漸掌握平面向量的相關(guān)知識點,最后掌握什么是空間向量。通過類比推理的辦法,幫助學(xué)生理清各個知識點之間的關(guān)系,幫助其樹立一個完整的知識框架和知識體系,通過建立一個相對完整的知識體系,讓學(xué)生及時鞏固相關(guān)知識。
(三)類比思維下幾何習(xí)題的解答
在平面幾何中有很多與立體幾何相類似的性質(zhì),在教學(xué)中可鼓勵學(xué)生認(rèn)真思考,推導(dǎo)平面幾何中的一些性質(zhì)是否在立體幾何中也適用。為激發(fā)學(xué)生探究的熱情,可從平面幾何結(jié)論入手自然引入立體幾何問題,要求學(xué)生運用類比思維進(jìn)行分析、解答,親身感受類比的過程,積累運用類比思維解題的經(jīng)驗。
(四)同類內(nèi)容的對比
類比不僅僅局限在不同類型知識之間的對比,對于同一類型的知識同樣適用。將同類內(nèi)容進(jìn)行對比,構(gòu)建系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)更多的數(shù)學(xué)規(guī)律,在腦海中形成一個比較清晰的知識架構(gòu),從而更輕松地解決一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。例如,“證明不等式”一課,從一些簡單二次方的不等式出發(fā),學(xué)生更加容易理解和掌握,接下來再引導(dǎo)學(xué)生證明稍微難一點的三次方不等式。教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推理的時候,應(yīng)與學(xué)生一起不斷地尋找新的研究方向,從而進(jìn)一步推理出更多的知識和定理,不斷擴展學(xué)生的知識體系,加深學(xué)生的理解能力,提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
(五)在提出問題方面的應(yīng)用
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中,學(xué)生要做的不僅是聽老師講課,還要自己思考和總結(jié),把知識轉(zhuǎn)化為自己的東西。在思考的過程中,老師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會提出問題,尤其在運用類比推理的時候,對于不同知識點的理解,例如牛頓將蘋果類比成星星進(jìn)而發(fā)現(xiàn)萬有引力定律。阿基米德把人體類比做王冠,因此發(fā)現(xiàn)了阿基米德定律。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在類比推理的時候?qū)W會發(fā)現(xiàn)問題,找到自己不懂的或者無法解決的問題,在課堂上提出來,教師就可以利用這個機會,讓學(xué)生開展討論,加深對這個問題的認(rèn)識和理解。
(六)增進(jìn)師生之間的良性互動,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性
運用類比法在高中數(shù)學(xué)課堂展開教學(xué)時,教師應(yīng)將學(xué)生放在主體位置,鼓勵學(xué)生多多參與到教學(xué)活動中來,讓學(xué)生切實感受到數(shù)學(xué)的魅力與價值,享受數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程,發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣。教師還應(yīng)在教學(xué)的過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)點與缺點,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,引導(dǎo)學(xué)生多多參與數(shù)學(xué)活動,將書本上學(xué)到的數(shù)學(xué)知識與生活實踐結(jié)合起來。在類比思維的主導(dǎo)下,教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,從而使學(xué)生養(yǎng)成良好的類比思維方式,加深學(xué)生對數(shù)學(xué)的深入理解,提升學(xué)生對數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力。教師如果想將類似思維滲透到學(xué)生的日常生活中,就要想辦法將類比思維與學(xué)生的實際生活結(jié)合起來,多多關(guān)注具有類比意義的社會實踐,讓學(xué)生從中找到事件內(nèi)在的邏輯和可以運用類比思維的點,從而促使學(xué)生熟練掌握類比法,學(xué)會舉一反三,觸類旁通,以此打造數(shù)學(xué)高效課堂。
結(jié)束語
總而言之,利用類比的思想方法,可以讓概念教學(xué)更易切入;通過類比搭建的“腳手架”,可以使新概念的形成過程更貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),既有助于加深學(xué)生對知識的認(rèn)識與記憶,也有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新舊知識相類比的過程,是溫故知新的過程,類比使新舊知識“點線成面”,能夠深化學(xué)生對所學(xué)知識的理解,并且在類比的過程中能夠體會知識間的聯(lián)系及思想方法的運用,從而鍛煉自身解決問題的能力。
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