高中数学课堂教学中类比思想的应用摭谈

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刘萍

山东省郯城第二中学

摘要

类比是发现探究问题的重要思想方法,是一种从特殊到特殊的推理方法。在科学领域的很多发现、技术发明中,不乏通过类比而得到的重大成果。同样,在数学的学习中,也有大量知识可以通过类比的思想来发现和学习,本文就高中数学中常见的类比思想方法进行探讨。


关键词

类比思想;高中数学教学;应用

正文


   高中数学课程标准》中指出:“新课程的改革应有利于提高学生的数学思维能力———提高学生的数学思维能力是数学教育的基本目标之一。” 类比思想是一种非常有效的逻辑思维方式。类比也就是通过两个研究对象的比较,通过对比他们某些方面的相同相似之处,来判断它们其它方面特征的一种推理方法。在高中数学教学中,类比可以作为一种信息转移的桥梁。通过进行类比,不仅可以使得学生能够把知识掌握的更加牢固,也能使得学生在解决问题时能够将一些问题进行转化,从而使得原本复杂的问题变的简单容易。而且近年来,类比思想在高考试题中也有渗透。因此,在高中数学教学中,我们必须要采用合理的方法对学生的类比推理能力进行训练。

一、类比思想在高中数学教学中的必要性

类比思想在高中数学教学中起着非常重要的作用,在教学中我们必须要采取合理的方法对学生的类比推理能力进行培养。类比思想在高中数学教学中也发挥着非常大的作用,目前,类比思想在高中数学教学中发挥的作用主要表现在以下几个基本方面。

1、类比思想可以帮助学生更好的掌握新知识

类比思想可以很好的帮助学生更好的掌握新知识。利用类比思想可以使得学生对高中数学知识学习和掌握由浅入深、从具体到抽象的掌握新知识。这样就可以使得学生对知识掌握的更加牢固,也能使得学生对知识的理解更加深刻。比如,在给学生讲解立体几何相关部分的内容时,对于一些点线面的学习,我们就可以让学生联系一些生活中的例子,从而使得学生对这些概念理解的更加深刻。对于一些平行公理和空间中直线的一些关系等。在给学生讲解函数方面的一些问题时,也可以来教学生利用函数的图像来分析函数的性质,从而使得学生能够利用函数解决一些相关问题。比如可以让学生练习使用函数的观点来解方程组、孰劣等相关问题;在讲解复数的问题时,我们也可以让学生把复数的运算和实数的运算进行对比,从而使得学生能够了解二者的不同点和相同点,从而使得学生对知识掌握的更加牢固。

2、类比思想可以帮助学生将零散的知识进行整理

在高中数学中运用类比思想,可以使得学生将表面上零散的知识进行联系,从而使得学生能够将这些知识形成一个有机的整体。这样一来,就使得学生在运用相关的知识解决问题时思路就能更加开阔,学生就能更好的解决相关问题。比如,在高中数学的学习过程中,我们经常会遇到周期函数类的证明题。当出现这类题目时,一般出现的都是以复合函数的形式出现。而通过分析我们可以看出,这些复合函数都是由一些简单的周期函数进行演变得来的,这样我们在解题时就可以着重将这个隐藏的周期函数找出来,这样我们也就能够顺利的解决相关问题。做到这一点就要求学生对各种周期函数的相关知识进行整合,使得这些零散的周期函数的知识能够很好的形成一个整体,只有这样学生才能很好的运用这些知识来解决相关的问题。另外,在点的运行轨迹这方面也存在着很多的综合性问题,这些问题都需要学生将相关的知识进行整合才能很好的将这些问题解决。利用类比思想就可以很好的做到这一点,从而使得学生的解题能力得到很大的提升。

3、利用类比思想可以使得学生在考试中的解题效率提高

类比思想对于学生的解题效率提升有着很大的帮助,可以使得学生在考试中能够节约解题时间。比如2020年的一道高考题,该题把二维空间中的勾股定理扩展到三维空间的三棱锥侧面面积进行考查。面对这样的问题,如果学生懂得类比思想,那么很容易就可以将该题解出,如果学生不懂得类比就会花费很长一段时间,从而影响了学生的解题效率。因此,在平时的教学中,教师要注意引导学生利用类比思想去解决一些相关问题,从而使得学生的解题效率提升。

、高中数学中培养学生类比思想的策略

类比思想对于学生高中数学的学习非常重要,教师在教学的过程中必须要利用科学合理的方法对学生进行培养。在高中数学中培养学生的类比思想,我认为应该从以下几个方面着手:首先,要将高中数学的知识点进行分解,分解成若干个基本元素,并且将这些基本元素进行类比;其次,在教学中针对一些关键的知识点,教师必须要找一些案例给学生进行详细的讲解,从而使得学生理解的更加深刻;最后,引导学生定期的用类比的思想对知识进行梳理,这样学生的知识才能掌握的更加牢固。

1 新旧知识体系之间的类比数学各部分的知识是紧密联系的,数学中新知识的学习总是在旧知识的基础上进行的,新知识是旧知识的延伸和拓展,我们常说:“温故而知新。”教师能及时引导学生复习相应的旧知识,可以起到很好的过渡和铺垫的作用,使学生能更快地接受所学的知识。对一些具有类似性的知识的学习,我们可以采用类比的思想进行教学,要注意提醒学生类比得出的结论进行证明。因为类比并不是一种严密的推理,类比推理的结果不一定是正确的。

同样,平面几何和立体几何、圆锥曲线中的椭圆和双曲线等也有较多的知识点类似,也可以采用类比的思想进行教学。

通过这样的类比教学,让学生感受新旧知识的联系,也体现了知识之间的螺旋式上升,这也是对新课改教材编排的一个体现。

2概念、性质教学中的类比数学中的概念和定义是准确和严密的,它反映了研究对象的本质特征和属性。数学概念课的教学也是一个难点,要让学生学好一个新的概念,应注意从具体的事例、现实的模形或相近的概念引入,在新教材中对概念的引入都很注意从现实生活的应用中引入,让学生能深刻理解概念在现实生活中的作用。

在结构上类似两个概念,一般它们的性质也有很多地方是类似的,可以用类比的方法得到它们之间的关系。如在二面角概念的教学中,可以让学生回忆初中平面角的定义,比较他们之间的异同点;在讲复数加减的几何意义时注意引导学生与向量加减的几何意义的类比;又如等比数列的教学中,可以让学生类比等差数列,它们从概念到性质都有很多类似的结论,实际教学中,通过类比,甚至有一些同学猜想是否有“等和(积)数列”,这些都是很好的现象,我们应该鼓励学生大胆猜想,无论结果怎样,这种会自己发现数学问题、积极探索数学问题的现象是值得我们老师赞许的。

3 公式结构类似的类比公式的记忆和应用也是数学教学中的重点,学生经常记不牢公式,或记错公式,导致解题的错误,我们在教学中应该注意给学生记忆公式的技巧。

4 解题思路的类比学生有时对一些问题没有思路,经老师或同学的指点:“你可以参看某某题,你想一想某个问题的解法。”这时学生对所问的问题一般自己就可以解决了。实际上,学生是通过类型题、变式题或以前的一些问题的解题思路的启发,从而想到解题的思路。这也是一种类比,可以说是解题思路的类比。我们在习题讲评课经常要求学生对某类题形进行归纳,这些题目往往具有相似的条件、表达形式,因此容易把它们的解法联系在一起,应当让学生通过对这些类型题的观察和研究,大胆猜想,类比,归纳解题的规律;在圆锥曲线中,很多椭圆的题目与双曲线的题目都很相似,我们可以试着让学生作完椭圆(双曲线)的题目时,把题目中的条件换成双曲线(椭圆),或对条件进行一般化,甚至有些题目可以推广到抛物线,进行类比做题,以达到一题多练的目的,从而激发学生探究数学问题的兴趣,避免了题海战术的训练。教学中只要细心观察,就可以发现还有很多类似的问题,如等差数列与等比数列的题目的类比,立体几何与平面几何中相应问题的类比等等。

  总之,类比思想在高中数学的教学中起着非常关键的作用,教师一定要根据实际情况采取合理的方法对学生的类比思维进行培养,从而使得高中数学的教学质量得到提升。

参考文献:

[1]刘雨航.精心设计问题,努力建立有效课堂[J].中国教师.2011(S1)

[2]黄凯.浅谈如何在高中数学教学中开展探究性学习[J].现代阅读(教育版).2012(04).

 

 

 

 

 


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