賈海波
摘 要:類比推理廣泛地應用于數(shù)學教學,有助于學生理解抽象概念,找到有效的解決方法,進一步啟發(fā)他們的思維,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。下面我們結(jié)合北師大版高中數(shù)學教材,探討類比推理在高中數(shù)學教學實踐中的應用。
關鍵詞:類比推理 高中數(shù)學 教學實踐 應用
類比推理即是知道兩類不同事物間的某些類似或是相同的特征,已知一個事物的某些特點推出另一類事物特點的推理。類比推理的結(jié)果不一定絕對可靠,但是它也有一定的合理性。近幾年來,在高考中經(jīng)常出現(xiàn)類比推理的考點,考查學生的合情推理與發(fā)散思維。在教學中要加強學生們類比推理的能力。
一、類比推理在高中數(shù)學概念中的應用
在數(shù)學教學中有很多概念需要講解,如何將這些分散的概念集中起來使學生更容易理解、掌握?老師在設計課堂教學時要注重知識的系統(tǒng)性,將這些概念通過一些生活中的例子為同學講解。在學習新概念時,老師要引導學生們聯(lián)系以前的概念,將這些概念進行類比,在以前的概念基礎上進一步拓展新概念,建立網(wǎng)絡知識構(gòu)架。利用類比推理方法學習概念極大地降低記憶難度,有助于更好地理解概念。在北師大版高中數(shù)學教材必修2講解二面角時,老師可以先引導學生回想角的概念,平面上由一點發(fā)出的兩條射線組成了角,如∠AOB,那么空間的二面角呢?數(shù)學課本在打開和合上的過程中,這兩個面的相對位置發(fā)生了變化,在變化的過程中有很多二面角出現(xiàn),即角度大小不同。二面角是一條直線所在的兩個半平面組成的圖形。我們可以在平面角的基礎上理解二面角,由直線聯(lián)想到平面,由平面角聯(lián)想到二面角,方便理解,加強記憶。二面角聽起來比較復雜,但在生活中發(fā)現(xiàn)很多的二面角,在理解的基礎上掌握二面角更加容易。
二、類比推理在知識整理上的應用
積累知識的過程中需要不斷整理知識,構(gòu)建知識網(wǎng)絡,方便學生學習。例如在學習共線向量、平面向量和空間向量時,同學們可能不能很好地理解這些知識點。老師處理這個問題需要運用類比推理法。由直線聯(lián)想到平面,再到空間。它們之間存在密切的關系,掌握好共線向量才能掌握平面向量和空間向量。在學習等比數(shù)列和等差數(shù)列時,我們將它們比較找出相同點和不同點。等差數(shù)列和等比數(shù)列都是一個數(shù)列從第二項開始,數(shù)列按照一定的規(guī)律排列下去。等差數(shù)列是后一項始終比它的前一項增加一個固定的數(shù),例如2 4 6 8 10……而等比數(shù)列是后一項比前一項的商為固定的常數(shù),此常數(shù)不為0,例如1 3 9 27……它們在很多性質(zhì)上都有相似處,比如在數(shù)列通用公式、數(shù)列和等方面我們可以總結(jié)這些特點,將這些以表格的形式表現(xiàn)出來,方便記憶。在學習數(shù)學時我們要注意整理知識點,將這些知識點構(gòu)成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),舉一反三。
三、類比推理應用于解決問題
類比推理不僅能夠猜測發(fā)現(xiàn)新結(jié)論,還能為解決問題提供思路,發(fā)散思維。例如在研究空間幾何時,很多同學想象這些復雜的幾何空間會覺得很困難。我們在研究球體時,求球的表面積、體積及內(nèi)接圖形時可以聯(lián)想到圓。圓的定義是在一個平面內(nèi),到定點的距離等于定長點的集合,而球是空間內(nèi)到定點的距離等于定長的所有點構(gòu)成的圖形。圓是平面圖形,圓的面積S=πr2.圓的周長C=2πr;球是空間圖形,球體表面積公式 S=4πr2,體積為V=(4/3)πr3。處理一些球體的問題可以借助圓進行考慮,豐富空間想象力。在學習不等式時,我們可以借助類比推理講解相關的內(nèi)容。如A>0,B>0,C>0,那么4A+4B>=4AB。那么我們進一步研究就會發(fā)現(xiàn)4A+4B+4C>=4ABC。那么7A+7B+7C和7ABC的關系呢?通過類比推理,我們發(fā)現(xiàn)7A+7B+7C>=7ABC。
四、對類比推理的反思
類比推理在一定程度上有可信度,它是在類比相似特征的基礎上進一步推理出一些相似的性質(zhì)。但是不要全依靠類比推理,它超出一定的范圍,可信度很難保證。同學們在學習類比推理時,要多動腦,多思考,不要為了數(shù)學考試中相應的題目去學習。老師要注意教學方法引導學生積極主動地學習類比推理,調(diào)動他們學習的積極性。在一些學校,很多老師認為類比推理局限性很大,不應該花費太多的時間與精力訓練學生。但是現(xiàn)有的考試確實需要學生借助類比推理解答相應的題目。數(shù)學老師們要注意掌握類比推理的度與量,不要過分依賴它也不能過分輕視它,避免強迫學生機械地學習,要從學生的實際情況出發(fā),致力于學生的長久發(fā)展。
類比推理在數(shù)學教學中有著不小的作用,從小學到大學都需要學習,生活中也會用到類比推理。掌握類比推理的方法很有必要,有助于我們學習數(shù)學,培養(yǎng)學生們的發(fā)散思維?,F(xiàn)在提倡素質(zhì)教育,目的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力與實踐能力,類比推理具有這個功能,類比推理在數(shù)學教學中要合理適當?shù)貞?,才能收到最佳的效果?/p>
參考文獻:
[1]馮利瓊.類比思想在高中數(shù)學中的應用.黑龍江科技信息,2009(07):141
[2]曹瑞.類比教學法的研究與應用.教學與管理,2011(27):128~129
[3]靳宏偉.淺談高中數(shù)學中類比推理的應用.開封教育報,2012(2):94~95
[4]劉立國.類比推理在高中數(shù)學解題中的應用.數(shù)學學習與研究,2012(5):84endprint