李一華(河北省三河市第二中學(xué))
高效課堂中數(shù)學(xué)的顏值擔(dān)當(dāng)
——類比教學(xué)
李一華
(河北省三河市第二中學(xué))
在新課程改革中,2-2設(shè)計(jì)了推理內(nèi)容,通過教學(xué)實(shí)踐,體會類比作為一種非常多見的數(shù)學(xué)合情推理方法,具有推測和發(fā)現(xiàn)結(jié)論、探索和提供思路的作用。在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用類比,不僅能突出問題的本質(zhì),提高教學(xué)效率,而且還有助于培養(yǎng)學(xué)生參與數(shù)學(xué)活動等思維品質(zhì)。高中數(shù)學(xué)教學(xué)中類比思想方法的應(yīng)用,可以有效地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力。
啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生通過類比、推廣、特殊化、猜想、歸納等常用的數(shù)學(xué)方法,根據(jù)題目的結(jié)構(gòu)形式或數(shù)學(xué)數(shù)值特征上的相似或相同而構(gòu)造問題。類比的特性是:兩個(gè)對象的某些屬性上相同的,形式上看無共同之處,在應(yīng)用類比概念、性質(zhì)時(shí),絕不是簡單地復(fù)制和重復(fù),而是包含思維活動的有創(chuàng)造性的猜想。
在函數(shù)性質(zhì)的討論中,通過指對函數(shù)的類比,定義域、值域的對調(diào),指對函數(shù)互為反函數(shù)的特點(diǎn),進(jìn)行類比。在單調(diào)性性質(zhì)的討論中,讓學(xué)生深刻體會到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的息息相通,環(huán)環(huán)相扣。通過類比性質(zhì),提高教學(xué)效率。從學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際出發(fā),不斷挖掘和發(fā)現(xiàn)規(guī)律,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心。數(shù)學(xué)中以類比的思考方式,讓學(xué)生主動積極地參與教學(xué)活動,不是生硬地講授和填壓。如,引導(dǎo)學(xué)生理解指對函數(shù)圖像變化規(guī)律,對題型進(jìn)行對比,從而促使學(xué)生充分地展開思維,為學(xué)生的認(rèn)知搭建腳手架,使學(xué)生學(xué)習(xí)過程中保持高水平的數(shù)學(xué)思維,讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不是變魔術(shù),變戲法,而是水到渠成的思考順序,從而在教學(xué)中少走彎路,提高教學(xué)效益。
實(shí)數(shù)和向量的性質(zhì)對于初學(xué)者學(xué)生易混易錯(cuò)。實(shí)數(shù)的絕對值和向量的模長作正反對比。實(shí)數(shù)的結(jié)合律和向量的結(jié)合律,實(shí)數(shù)的非零消項(xiàng)和向量中非零向量的消項(xiàng)作正反對比。哲學(xué)家康德指出:“每當(dāng)理智缺乏可靠認(rèn)證的思路時(shí),類比這種方法指引我們前進(jìn),防止學(xué)生新舊知識的類比中出現(xiàn)負(fù)遷移。
在教學(xué)中重視培養(yǎng)學(xué)生把不同事物聯(lián)系起來,發(fā)現(xiàn)兩者之間的相似性,不能簡單粗糙地用實(shí)數(shù)的性質(zhì)來推測另一事物向量的性質(zhì),從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的類比推理,不只局限于接受、記憶、模仿和練習(xí)。在類比推理中,學(xué)生分小組活動,教學(xué)實(shí)踐中不斷指導(dǎo)小組自主探索,生生互動,生生修正,去偽存真。學(xué)生經(jīng)歷探索類比的過程,體驗(yàn)成功的類比學(xué)習(xí)過程,小組之間把易混問題互相修正,凸顯了學(xué)習(xí)過程中的正遷移。
解析幾何在中學(xué)數(shù)學(xué)中有著重要的地位,近幾年高考數(shù)學(xué)試卷都有恰如其分的體現(xiàn)。解析幾何題大多思維多于計(jì)算,解題時(shí)應(yīng)立足新穎,不落俗套。用好類比方法處理解析幾何問題,能有效地區(qū)分不同性質(zhì)的問題,如,討論圓錐曲線內(nèi)在聯(lián)系和外在特征的差異,為達(dá)到考綱要求掌握類比、化歸等數(shù)學(xué)思想打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),提高思維層次,進(jìn)而提高解析幾何的分值??梢灶A(yù)測,從今后的高考趨勢看,類比思想還會以不同程度得到考查。高考越來越重視學(xué)生分析問題、解析問題的能力。
(?。㏄為橢圓上一點(diǎn),M,N為橢圓上關(guān)于原點(diǎn)對稱的兩點(diǎn),求證:kPM·kPN=定值;
(ⅱ)P為橢圓上一點(diǎn),M,N為長軸的兩個(gè)端點(diǎn),求證:kPM·kPN=定值;
(ⅲ)AB為橢圓的弦,AB中點(diǎn)為P,求證:kAB·kOP=定值。
(ⅰ)P為雙曲線上一點(diǎn),M,N為雙曲線上關(guān)于原點(diǎn)對稱的兩點(diǎn),求證:kPM·kPN=定值;
(ⅱ)P為雙曲線上一點(diǎn),M,N為長軸的兩個(gè)端點(diǎn),求證:kPM· kPN=定值;
(ⅲ)AB為雙曲線的弦,AB中點(diǎn)為P,求證:kAB·kOP=定值。
(3)已知圓x2+y2=r2
(?。㏄為圓上一點(diǎn),M,N為圓上關(guān)于原點(diǎn)對稱的兩點(diǎn),求證:kPM·kPN=定值;
(ⅱ)P為圓上一點(diǎn),M,N為x軸的兩個(gè)端點(diǎn),求證:kPM·kPN=定值。
通過圓錐曲線方程形式上的共同點(diǎn)的聯(lián)想對比,培養(yǎng)學(xué)生的類比思維能力,(2)題(ⅰ)是的一種特殊情況。長軸兩個(gè)端點(diǎn)仍是關(guān)于原點(diǎn)對稱的兩個(gè)對稱點(diǎn)。而(2)與(1)類比,通過分析比較圓錐曲線(含圓)三題,從而使學(xué)生知識前后聯(lián)系形成系統(tǒng),加深學(xué)生對知識的理解.(1)題中(ⅱ)的結(jié)論。圓是橢圓的特例,在圓中e=0。所以(3)中(ⅱ)kPM·kPN=-1,恰說明PM⊥PN。
學(xué)習(xí)中運(yùn)用類比思想,就是把一個(gè)對象的知識屬性遷移到另一個(gè)對象上.從而獲得后一個(gè)對象的屬性,類比思想是一種重要的思維方法。在解題過程中,若能根據(jù)題設(shè)條件充分利用,全方面多角度去思考問題,一定能幫我們確定解題策略,啟示解題途徑,有效地減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
類比思想在處理圓錐曲線問題時(shí),求同存異,往往只看到“同”,而忽視“異”,照搬照抄,修正學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中的愚蠢。
類比是一種建立在相似思維基礎(chǔ)上的一種思維方法,所以,相似思維是類比思維的前提條件。重視培養(yǎng)學(xué)生的類比推理和歸納推理,不僅能幫助他們建構(gòu)穩(wěn)固的知識結(jié)構(gòu),而且能修正學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的愚蠢,提高教學(xué)效率。所以說,類比推理是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的顏值擔(dān)當(dāng),一點(diǎn)都不為過。
·編輯王團(tuán)蘭