摘 要:類比推理是一種十分常見的研究推理方法,其主要是兩組對象在共同屬性的基礎(chǔ)上,從一個對象的特殊點向另一個對象的特殊點進(jìn)行推理。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,通過類比推理方法的應(yīng)用,可以全面加深學(xué)生對于數(shù)學(xué)知識的理解、感悟,同時還可以培養(yǎng)學(xué)生的思維散發(fā)能力,這對于學(xué)生綜合發(fā)展有極大的幫助,下面對此進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:類比推理;高中數(shù)學(xué);教學(xué)實踐;應(yīng)用
對于數(shù)學(xué),主要是利用符號語言對結(jié)構(gòu)、數(shù)量、空間模型等進(jìn)行研究的學(xué)科,其具有很強的邏輯性、抽象性。在高中教育階段,數(shù)學(xué)是最為重要的基礎(chǔ)課程之一,其教學(xué)質(zhì)量會直接影響到學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況。新時期下的高中數(shù)學(xué)教學(xué),一方面要引導(dǎo)學(xué)生掌握必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、技能,另一方面還需要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。對此,在實際教學(xué)中,教師可以通過類比推理方法,讓學(xué)生在現(xiàn)有知識的基礎(chǔ)上,探索新的知識、技能,從而促進(jìn)學(xué)生思維拓展,滿足學(xué)生發(fā)展需求。
一、 高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用類比推理法的重要作用
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,合理的應(yīng)用類比推理法可以獲得良好的效果,其主要作用在于:(1)提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,在高中數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)中,要求學(xué)生要耐心的思考、解決問題,而類比推理可以讓學(xué)生從已知的知識出發(fā),對未知知識進(jìn)行推理、驗證,這樣學(xué)生就可以更加自主的進(jìn)行知識探究,例如學(xué)生在自主學(xué)習(xí)“數(shù)列”的相關(guān)知識時,教師可以先引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)等差數(shù)列、等比數(shù)列的通項公式以及前n項和公式,然后讓學(xué)生類比推理等差數(shù)列、等比數(shù)列與一次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)之間的關(guān)系,讓學(xué)生在類比中加深對這些知識的理解。在高中數(shù)學(xué)中,有很多看起來十分“類似”的知識,教師可以讓學(xué)生通過類比推理的方式對這些類似的知識進(jìn)行學(xué)習(xí)。(2)輔助學(xué)生探索新結(jié)論,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師還可以通過類比推理方法,引導(dǎo)學(xué)生對新知識、新結(jié)論進(jìn)行探索。例如在求空間問題時,可以將學(xué)到的平面知識類比到空間上,然后利用三維思維,將空間中點、線、面的關(guān)系構(gòu)造出來,用平面結(jié)論推理空間結(jié)論,從而全面加深學(xué)生對于空間知識的理解。
二、 高中數(shù)學(xué)教學(xué)中類比推理的具體應(yīng)用
(一) 在高中數(shù)學(xué)知識整合中應(yīng)用
在進(jìn)行高中數(shù)學(xué)知識整合時,通過類比推理可以對引導(dǎo)學(xué)生更加規(guī)范、有序的對知識進(jìn)行劃分、總結(jié),加深了學(xué)生對于數(shù)學(xué)知識的理解感悟。以向量的相關(guān)知識為例,對于共線向量,其基本定理是設(shè)定a是非零向量,那么b和a共線的充要條件是,存在唯一實數(shù)λ,而b=λa;對于平面向量,則是指,設(shè)定e1、e2是處于同一個平面中,不共線的兩個向量,這一平面的任意向量a,有且只有一對實數(shù)λ、μ,a=λe1+μe2;對于空間向量,主要是指e1、e2、e3不在同一個平面,空間任意向量p,存在唯一有序?qū)崝?shù){x,y,z},p=xe1+ye2、+ze3。在向量知識中,共線向量基向量是1個,即一維對應(yīng)直線;平面向量的基向量是2個,即二維對應(yīng)平面;空間向量的基向量是3個,即三維對應(yīng)空間。通過這樣的類比推理,可以使得學(xué)生可以更好清楚地掌握共線向量、平面向量、空間向量等之間的關(guān)系,在對比中理解復(fù)雜的向量知識點,加深了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,同時也促進(jìn)了學(xué)生自身知識體系的完善,全面提升了高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量。
(二) 平面與空間之間的類比推理
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師經(jīng)常會遇到這樣的問題,就是說學(xué)生的思維呈現(xiàn)平面化狀態(tài),在學(xué)習(xí)立體幾何的相關(guān)知識時,會感覺十分吃力。對于這種現(xiàn)象,高中數(shù)學(xué)教師可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中從平面的性質(zhì)出發(fā),對空間的性質(zhì)進(jìn)行推理,例如:假設(shè)直線a與直線b平行,直線b與直線c平行,則直線a與直線c平行;通過類比推理得出,假設(shè)立體幾何α與β平行,β與γ平行,則推測出α與γ平行。對于任意的三角形,其都存在一個內(nèi)切圓、外接圓,那么可以類比推理出任何一個四面體都存在一個內(nèi)切球、外接球。通過這樣的類比推理,從學(xué)生已經(jīng)掌握了的知識出發(fā),對學(xué)生未知的知識進(jìn)行引導(dǎo),可以使得學(xué)生更好的理解這些新知識,加深學(xué)生對于知識的應(yīng)用。
(三) 在拋物線切線研究中類比推理
對高中生來說,在學(xué)習(xí)拋物線時經(jīng)常會感覺十分吃力、困難,不管教師如何努力的講解,但是依然不能獲得好的效果,對此在實際中,教師可以嘗試采用類比推理的方式,從問題出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考探究。如圓的切線是什么?圓的割線是什么?是否可以通過定義圓的切線的方式對拋物線切線進(jìn)行定義?通過這樣引導(dǎo),學(xué)生就會從圓的知識出發(fā),對拋物線切線的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行推理,從而給出相對正確的定義:對拋物線上的任意兩點連接,并做一條割線,固定A點不變,而B點逐步靠近A點,AB割線的斜率則會發(fā)生變化,并且當(dāng)B點接近與A點時,這條線就被稱作曲線在A點的切線。通過這樣的概念類比,就可以讓學(xué)生更加深入的理解到這部分知識,降低了學(xué)生學(xué)習(xí)抽象概念知識的難度,同時在整個過程中,加深了學(xué)生的比較思維,有助于學(xué)生更加系統(tǒng)、連貫的進(jìn)行知識銜接。
(四) 對于類比推理的反思
對于類比推理,其主要是在相似特征類比的基礎(chǔ)上,推出其他相似的性質(zhì),但是在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,教師要告知學(xué)生不能完全依靠類比推理,當(dāng)超出其范圍后,就很難保證類比推理的可信度。所以要引導(dǎo)學(xué)生在實際學(xué)習(xí)中,多動腦、多思考,從而更加高效、準(zhǔn)確的應(yīng)用類比推理方法學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識。
綜上所述,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,通過類比推理方法,可以引導(dǎo)學(xué)生從多個角度進(jìn)行問題思考、分析,并學(xué)會多角度解決問題。應(yīng)用類比推理法可以幫助學(xué)生更好的整理、歸納知識點,并且能開拓學(xué)生的思維,讓學(xué)生更加主動的進(jìn)行知識探究。在實際中,教師要結(jié)合學(xué)生的具體情況,合理的應(yīng)用類比推理方法,使得學(xué)生可以更好地掌握數(shù)學(xué)知識。
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作者簡介:
王利英,青海省玉樹藏族自治州,玉樹州第二民族高級中學(xué)。