思想方法是數(shù)學(xué)知識的精髓,是分析、解決數(shù)學(xué)問題的基本原則,也是數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要內(nèi)涵,更是培養(yǎng)學(xué)生良好思維品質(zhì)的催化劑。小學(xué)數(shù)學(xué)思想方法有很多,下面就類比思想方法在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運用作些探析。
一、剖析類比的含義,明晰類比的意義
什么是類比?類比是指根據(jù)兩個不同對象的某些方面(如特性、屬性、關(guān)系等)相同或相似,推出它們在其他方面也可能相同或相似的思維形式。它既是一種數(shù)學(xué)的思想方法,也是一種思維方式。整個思維過程是以聯(lián)想為前提,以相似性為向?qū)?,以提出猜想為使命,以發(fā)現(xiàn)新規(guī)律為目的。
二、體驗類比的思想,探究類比的策略
(一)創(chuàng)設(shè)情境,感知類比思想
教學(xué)中,教師應(yīng)該充分利用教材所提供的豐富素材創(chuàng)設(shè)運用類比方法的情境,使學(xué)生逐步形成運用類比思想探索、解決問題的意識。
1. 發(fā)現(xiàn)方法時,舉一反三。
在教學(xué)蘇教版六年級總復(fù)習(xí)“平面圖形的面積”時,我設(shè)計了如下一個教學(xué)片斷。
師:同學(xué)們,我們已經(jīng)掌握了用兩個形狀完全一樣的三角形或梯形推導(dǎo)出面積公式的方法,那么,運用一個三角形或梯形通過剪、移、拼、補的方法也能推導(dǎo)出面積公式嗎?咱們試試看。(學(xué)生動手操作,只有個別學(xué)生似乎有所發(fā)現(xiàn))
生1:我發(fā)現(xiàn)連接三角形兩條邊的中點,剪出一個小三角形,然后旋轉(zhuǎn)平移就可以拼成一個平行四邊形了。(在學(xué)生回答時,教師用多媒體展示過程)
師:那么,拼成的平行四邊形與原來的三角形有什么關(guān)系嗎?
生2:我發(fā)現(xiàn)平行四邊形的底是原來三角形底的一半,高相等。(大多數(shù)學(xué)生恍然大悟,隨即教師引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出三角形的面積公式)
師:還有其他的途徑嗎?
生3:我也把三角形剪拼成了平行四邊形,但底不變,平行四邊形的高是三角形高的一半。(學(xué)生們都表示同意)
生4:既然用一個三角形能拼成平行四邊形,那么我猜想用它也能拼成長方形。(教師相機在黑板上畫出圖形,揭示拼成的長方形與原三角形的關(guān)系,再推導(dǎo)出公式)
生5:既然用兩個形狀一樣的三角形或梯形能拼成平行四邊形、長方形等,而推導(dǎo)公式時三角形或梯形之間有很多相似性,通過比較,我猜想用一個梯形也能剪拼成其他圖形。
師:你剛才說的方法就是類比法,它在我們的教學(xué)中經(jīng)常運用到。下面,就請同學(xué)們一起去探究吧。
由于有了前面三角形面積公式推導(dǎo)方法的鋪路,通過類比,梯形面積公式的推導(dǎo)方法就水到渠成了。這樣不但調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,而且起到了事倍功半的作用,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。
2.規(guī)律形成時,類比延伸。
下面是特級教師張齊華執(zhí)教“交換律”的教學(xué)片斷,讓我們一起來分享這美麗的教學(xué)瞬間。
師:從個別特例中形成猜想,并舉例驗證,是獲取結(jié)論的一種方法。但有時將已有的結(jié)論通過適當(dāng)變換、聯(lián)想、類比、猜想,能形成新的結(jié)論。如在加法中,交換兩個加數(shù)的位置和不變,那么在——
生1:在減法中,交換兩個數(shù)的位置,差會不會變呢?
生2:差肯定會變!(學(xué)生們議論紛紛)
師:大家不要急于發(fā)表意見,這是他通過聯(lián)想類比得出的猜想。(師板書:猜想)
生3:同樣,在乘法中,交換兩個乘數(shù)的位置,積會不會也不變?
生4:在除法中,交換兩個數(shù)的位置,商會不會變呢?
生5:我想,如果把加法交換律中的兩個加數(shù)換成三個加數(shù)、四個加數(shù)或更多個加數(shù),不知道和還會不會變呢?
師:這是一個與眾不同的、全新的猜想!如果猜想成立,將大大豐富我們對加法交換律的認識。請同學(xué)們選擇自己喜歡的猜想去驗證吧!
上述教學(xué)中,學(xué)生的猜想并不是憑空捏造的,而是根據(jù)數(shù)學(xué)現(xiàn)象之間的相似性類比出來的。類比是一種猜想,符合小學(xué)生直覺思維的特征。類比猜想讓學(xué)生的思維深度不斷延伸,思維價值不斷彰顯。
3.揭示問題的實質(zhì)時,觸類旁通。
數(shù)學(xué)類比的基礎(chǔ)是不同的對象之間、事物與事物之間、現(xiàn)象與現(xiàn)象之間所存在的相似性。如由“在除法算式中,除數(shù)不能為零”類比推出“分數(shù)的分母不能為零”和“比的后項不能為零”,這就是形式的類比。類比能拓寬學(xué)生的知識面,引導(dǎo)他們挖掘數(shù)量間隱藏的內(nèi)在聯(lián)系,掌握數(shù)量間可能引起的變化規(guī)律。
?。ǘ┙?jīng)歷過程,體驗類比方法
1.引入時引導(dǎo)類比,激發(fā)學(xué)生的求知欲望。
如教學(xué)“比的基本性質(zhì)”時,我先復(fù)習(xí)比與除法、分數(shù)的關(guān)系,然后提問學(xué)生:“通過類比,你有什么發(fā)現(xiàn)?”這樣設(shè)計不但節(jié)約了教學(xué)時間,而且便于學(xué)生建構(gòu)知識系統(tǒng)。
2.展開時聯(lián)想類比,促進學(xué)生發(fā)現(xiàn)結(jié)論。
例如,教學(xué)“圓柱體的體積計算”時,可以讓學(xué)生觀察、比較圓柱與長方體的相同點,如上下底的位置關(guān)系和大小關(guān)系及兩底面之間的距離等,然后要求學(xué)生猜測圓柱的體積計算方法。最后的操作是驗證猜想的過程,而不是教師指令下的機械運動,這樣學(xué)生學(xué)得輕松、有趣。
3.總結(jié)時猜想類比,拓展學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)。
如教學(xué)“圓柱的體積計算”一課,課本上讓學(xué)生猜測能否利用“底面積×高”計算除長方體、正方體、圓柱體以外的其他形狀物體的體積。這時,學(xué)生思維活躍,聯(lián)想豐富,有效地拓展了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),提升了學(xué)生的思維水平。
值得一提的是,類比的結(jié)果不一定正確,因為類比僅僅是推測,是合情推理而不是證明。因此,類比的結(jié)果還要經(jīng)過證明或檢驗。所以,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要運用類比思想方法讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、去創(chuàng)造,使教學(xué)充滿創(chuàng)新與活力。
(責(zé)編 杜