李峰
【摘要】類比推理既是一種比較常用的研究方法,又是在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)該注意培養(yǎng)學(xué)生形成的思維探究能力。類比推理對(duì)于數(shù)學(xué)概念的理解、應(yīng)用,有著非常重要的作用。將類比推理應(yīng)用于課堂實(shí)踐,可以幫助學(xué)生理解原本枯燥難懂的數(shù)學(xué)知識(shí),降低教學(xué)難度,從而對(duì)教師高質(zhì)量開(kāi)展教學(xué)工作給予極大的幫助。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);類比推理;應(yīng)用實(shí)踐
引言:從初中到高中的跨越和轉(zhuǎn)變,知識(shí)難度并不是簡(jiǎn)單的增加。知識(shí)難度的變化,在數(shù)學(xué)學(xué)科中體現(xiàn)得尤為明顯。因此,許多學(xué)生一時(shí)適應(yīng)不了駁雜難懂的數(shù)學(xué)知識(shí)。在這種情況下,教師不能一味地采取填鴨一般的教學(xué)手段。更多的時(shí)候,需要教師帶領(lǐng)學(xué)生一步一步將知識(shí)推理出來(lái),帶領(lǐng)學(xué)生一起領(lǐng)略得出結(jié)論的過(guò)程,學(xué)生才能真正地理解知識(shí)、掌握知識(shí)。類比推理就是教師帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的一種良好方法。本文就是基于學(xué)生和數(shù)學(xué)知識(shí)的特點(diǎn),分析類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn),希望可以對(duì)教育工作者給予一定的幫助。
一、類比推理在數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的重要作用
1.幫助學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的能力
身為教師,要有帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)的耐心和能力,同時(shí),也要相信學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。高中階段的學(xué)生已經(jīng)具備了自主學(xué)習(xí)的能力,教師要意識(shí)到學(xué)生才是課堂的主人,在教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,要在學(xué)生能力范圍內(nèi),安排給學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。學(xué)生的自主學(xué)習(xí),是提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)能力的重要手段。大部分學(xué)生具備了相應(yīng)的自主學(xué)習(xí)能力,但并不是所有的學(xué)生都有自主學(xué)習(xí)的意識(shí)。教師需要做的就是激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的欲望,類比推理就是很好的助推手段。基于學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)的類比推理,能夠加深新知識(shí)與舊知識(shí)之間的聯(lián)系,讓學(xué)生意識(shí)到新知識(shí)并非遙不可及枯燥難懂,也可以讓學(xué)生獲得從自身知識(shí)基礎(chǔ)獲取新知成果的成就感。在教學(xué)過(guò)程中,一次次類比推理的具體應(yīng)用,不僅可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,還可以真正地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的欲望,讓學(xué)生真正地養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的能力。這種自主學(xué)習(xí)的能力,不僅可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí),也可以幫助學(xué)生進(jìn)行其他方面的學(xué)習(xí)。
2.幫助學(xué)生養(yǎng)成探究學(xué)習(xí)的能力
可以說(shuō)數(shù)學(xué)是一門(mén)工具學(xué)科,也可以說(shuō)數(shù)學(xué)是一門(mén)應(yīng)用學(xué)科。在數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,不僅要讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)教材中的概念定理,還要培養(yǎng)學(xué)生利用這些數(shù)學(xué)工具的能力。利用類比推理,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生,從學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、生活習(xí)慣入手,推出數(shù)學(xué)定理,也可以帶領(lǐng)學(xué)生利用新學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)定理及相關(guān)基礎(chǔ),推出定理的其他應(yīng)用情況。類比推理,是類似于照著葫蘆畫(huà)瓢的教學(xué)手段,是學(xué)生應(yīng)該基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行探究的能力。學(xué)生一旦養(yǎng)成類比推理的探究能力,就可以將類比推理能力應(yīng)用于各種題型,各種場(chǎng)景。最終,可以極大地提高學(xué)生的探究能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力
自主探究是創(chuàng)造的基礎(chǔ)。類比推理更是創(chuàng)造新事物的重要路徑。通過(guò)類比,可以發(fā)現(xiàn)不同事物的共同之處,也可以辨析不同事物的不同之處。通過(guò)推理,可以大膽地提出在不同事物中的相似規(guī)律,拓展概念的應(yīng)用范圍,甚至是得出比較新穎的規(guī)律。因此,類比推理可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力,從而為國(guó)家和社會(huì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。
二、類比推理在數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的具體應(yīng)用
1.新定義的引入
對(duì)于高中階段的學(xué)生來(lái)說(shuō),他們已經(jīng)具備了一定認(rèn)知基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力,但是對(duì)于抽象知識(shí)的理解和掌握仍有一定的困難,類比舊知,推出新知,基于學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué),可以降低數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的難度,讓學(xué)生更輕松地掌握高中階段的數(shù)學(xué)知識(shí)。
長(zhǎng)方形、正方形是學(xué)生早已接觸過(guò)的圖形,帶領(lǐng)學(xué)生比較長(zhǎng)方形、正方形的共同特點(diǎn),從而簡(jiǎn)化出平行四邊形的圖形特點(diǎn),是類比推理的使用方法之一。之后類比之前學(xué)習(xí)過(guò)的平行線定理,將平行線的“兩橫一斜”模型畫(huà)出,然后在模型上畫(huà)出平行四邊形,讓學(xué)生自行推理平行四邊形的線角規(guī)律,是類比推理的使用方法之二。通過(guò)類比推理,可以讓學(xué)生真正掌握平行四邊形的圖形特點(diǎn)及線角規(guī)律。
從1加到100,是學(xué)生在小學(xué)階段就需要掌握的運(yùn)算規(guī)律。在高中階段學(xué)習(xí)等差數(shù)列時(shí),枯燥的規(guī)律,容易給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)很大的難度。但是如果類比1加到100的計(jì)算方法,在推理學(xué)生已經(jīng)掌握了的規(guī)律的過(guò)程中,給出數(shù)列、公差及相關(guān)公式,學(xué)生接受起來(lái)就比較容易。
2.相關(guān)定義的理解、掌握及新定義的應(yīng)用
數(shù)學(xué)是一門(mén)邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科,知識(shí)之間的聯(lián)系是十分緊密的,也正因?yàn)榇耍惐韧评砜梢詰?yīng)用在很多知識(shí)的學(xué)習(xí)當(dāng)中。
在學(xué)習(xí)了平行四邊形的特點(diǎn)之后,向?qū)W生展示菱形等一系列圖形,讓學(xué)生類比平行四邊形,自行推理總結(jié)補(bǔ)充其他圖形的特點(diǎn),之后帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行辨析,分析同平行四邊形相比,其他圖形各自具備什么樣的特點(diǎn),分析其中哪些特點(diǎn)是共同的,哪些特點(diǎn)是特有的。通過(guò)這樣類比推理的教學(xué)過(guò)程,可以幫助學(xué)生真正理解、掌握這些平面幾何的相關(guān)知識(shí),同時(shí),可以幫助學(xué)生積累較多的簡(jiǎn)單圖形模型,為后續(xù)空間幾何的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),并且,這種帶領(lǐng)學(xué)生類比相關(guān)圖形,學(xué)習(xí)新圖形的方式,能夠加深各圖形在學(xué)生頭腦中的聯(lián)系,能夠培養(yǎng)學(xué)生從平面圖形向空間圖形轉(zhuǎn)化的能力,培養(yǎng)學(xué)生建構(gòu)模型的能力,對(duì)于后續(xù)復(fù)雜幾何題目的解析來(lái)說(shuō),是非常重要的。
在教給了學(xué)生等差數(shù)列的公式以后,就需要帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)更多的等差數(shù)列的例子進(jìn)行鞏固,不停地體會(huì)公差的含義、公式的推導(dǎo)過(guò)程。但是如果只是帶領(lǐng)學(xué)生不停的套用公式,學(xué)生同樣會(huì)覺(jué)得枯燥,如果可以在學(xué)習(xí)之后,帶領(lǐng)學(xué)生再次類比先前的各種例子,再次推理出等差數(shù)列的公式,雖然看似只是簡(jiǎn)單地反復(fù)了一下,但是卻可以讓學(xué)生再次感受到等差數(shù)列概念的合理性和邏輯性,達(dá)到極佳的教學(xué)效果。同時(shí)在學(xué)習(xí)了等差數(shù)列之后,可以趁著學(xué)生對(duì)等差數(shù)列這個(gè)新概念有較深印象的時(shí)候,學(xué)習(xí)等比數(shù)列。類比等差數(shù)列,可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)等比數(shù)列時(shí)的難度極大降低,更好地理解公比的含義。
3.新概念、新規(guī)律的發(fā)現(xiàn)
在高考題型當(dāng)中,找規(guī)律的題型,是屢見(jiàn)不止,常見(jiàn)常新的,學(xué)生做題的時(shí)候常常找不到規(guī)律,教師教學(xué)時(shí)教會(huì)一個(gè)規(guī)律,并不一定可以應(yīng)用到下一次考試當(dāng)中。因此,教會(huì)學(xué)生能力才是重中之重。在教學(xué)中,不停地培養(yǎng)學(xué)生的類比推理能力,是授之以漁的良好體現(xiàn)。
同樣是等差數(shù)列、等比數(shù)列的知識(shí)出題,在找規(guī)律的問(wèn)題當(dāng)中,就不同于其他的題目,課本所學(xué)的相關(guān)知識(shí)、相關(guān)模型會(huì)在這類題目中進(jìn)行變化。教師需要做的,不僅僅是教會(huì)學(xué)生課本知識(shí),還需要通過(guò)類比推理,帶領(lǐng)學(xué)生推理出該知識(shí)的各種表現(xiàn)情況,不僅讓學(xué)生可以多角度的掌握知識(shí),同時(shí)鍛煉學(xué)生自身的類比推理能力,培養(yǎng)學(xué)生利用知識(shí)基礎(chǔ)和相關(guān)題目條件,得出新規(guī)律,應(yīng)用新規(guī)律的能力。
三、類比推理在教學(xué)實(shí)施中的注意事項(xiàng)
1.類比對(duì)象的選擇
類比推理的研究方法,在教學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用看似簡(jiǎn)單,仿佛只要找準(zhǔn)知識(shí)之間的銜接就可以十拿九穩(wěn),實(shí)則不然。在類比學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)得出新知時(shí),需要教師對(duì)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)有充分的認(rèn)識(shí)。不僅需要教師對(duì)學(xué)生初中乃至小學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)有一定的了解,還需要教師對(duì)班級(jí)學(xué)生的具體情況有深入的了解,從而在類比階段時(shí),適當(dāng)?shù)貙?duì)學(xué)生的舊知事先進(jìn)行一定的注解,帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí),只有這樣才能實(shí)現(xiàn)類比舊知引入新知,從而起到降低知識(shí)難度的作用。如果不加注意,很容易利用“新知”引入新知,讓學(xué)生一頭霧水。而在類比學(xué)生的具體生活,推理出數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,更需要教師真正地站在學(xué)生的角度,認(rèn)真選擇類比推理過(guò)程中的具體素材,要真正地聯(lián)系學(xué)生生活,而非聯(lián)系教師的生活。
2.課時(shí)安排
傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué),雖然有著它難以避免的缺點(diǎn),但是可以極大地縮短教學(xué)時(shí)間,教學(xué)效率是很高的。類比推理的教學(xué)方法,作為一種引導(dǎo)學(xué)生思考,帶領(lǐng)學(xué)生得出相關(guān)數(shù)學(xué)概念的方法,我們?cè)诳吹剿鼧O為顯著的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),也不可以忽略它的缺點(diǎn)。類比推理的教學(xué)方法,在提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的同時(shí),也耗費(fèi)了大量的教學(xué)時(shí)間。這就需要教師認(rèn)真?zhèn)湔n,根據(jù)課程的重要程度,適當(dāng)?shù)夭扇☆惐韧评淼慕虒W(xué)方法,并且認(rèn)真選擇類比對(duì)象,盡量在保證學(xué)生可以進(jìn)行推理的同時(shí),做到典型而精簡(jiǎn),以避免大量教學(xué)時(shí)間的不必要浪費(fèi)。
結(jié)束語(yǔ):由于數(shù)學(xué)知識(shí)具備很強(qiáng)的邏輯性,學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)覺(jué)得知識(shí)脫離生活實(shí)際,喪失對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)起來(lái)較為困難。身為教師,需要利用數(shù)學(xué)的邏輯性,找準(zhǔn)各知識(shí)間的密切聯(lián)系,在教學(xué)過(guò)程中,輔以類比推理的教學(xué)方法,帶領(lǐng)學(xué)生一步步總結(jié)出新知識(shí),讓學(xué)生獲得成就感,從而對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科產(chǎn)生真正的興趣。
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