王璇
摘要:在數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中,類(lèi)比是一種重要的學(xué)習(xí)方法,通過(guò)類(lèi)比,學(xué)生在學(xué)習(xí)方面將能夠起到事半功倍的效果。本文以數(shù)學(xué)解題為例,對(duì)這種數(shù)學(xué)思想在解題中具體應(yīng)用進(jìn)行了分析,期望通過(guò)分析可以給數(shù)學(xué)教學(xué)帶來(lái)一些實(shí)質(zhì)性幫助。
關(guān)鍵詞:類(lèi)比思想;高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)解題;教學(xué)應(yīng)用
隨著新課程教學(xué)改革的不斷推進(jìn),傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)模式已不再滿足當(dāng)今時(shí)代教學(xué)發(fā)展的需要,一種注重類(lèi)比思想在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用策略逐漸深入人心。我們知道,高中數(shù)學(xué)的解題方式多種多樣,而類(lèi)比思想正是其中的重要解題思路之一。只有把握住高中數(shù)學(xué)解題的思路和策略,高中數(shù)學(xué)知識(shí)教學(xué)的效果才能夠真正的凸顯出來(lái)。筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)類(lèi)比思想在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用進(jìn)行深入地分析和總結(jié),現(xiàn)綜述如下。
一、數(shù)學(xué)中類(lèi)比思想概述
(一)數(shù)學(xué)中類(lèi)比思想分類(lèi)
數(shù)學(xué)中類(lèi)比思想主要有以下幾種,第一,質(zhì)料對(duì)比。對(duì)于質(zhì)料對(duì)比的理解,即根據(jù)類(lèi)比的性質(zhì)所進(jìn)行的類(lèi)比。跟其他幾種類(lèi)比相比,這種類(lèi)比是比較簡(jiǎn)單的,只是根據(jù)兩者性質(zhì)進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的類(lèi)比,這樣就使得類(lèi)比結(jié)果存在較大的偶然性。第二,形式類(lèi)比。根據(jù)兩個(gè)物質(zhì)的因果關(guān)系和規(guī)律進(jìn)行類(lèi)比,這種類(lèi)比具有一定的依據(jù),因此在類(lèi)比結(jié)果方面,可靠性也比較高。第三,綜合類(lèi)比。這種類(lèi)比方法是通過(guò)數(shù)學(xué)模型,根據(jù)數(shù)學(xué)模型所表現(xiàn)出來(lái)的一些相似性來(lái)進(jìn)行類(lèi)比。比如數(shù)學(xué)中生物器官技術(shù)的模擬設(shè)計(jì)就是應(yīng)用了這種類(lèi)比方法。
(二)類(lèi)比在數(shù)學(xué)中應(yīng)用的價(jià)值
類(lèi)比在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。首先,通過(guò)類(lèi)比思想的應(yīng)用有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)只是簡(jiǎn)單的在進(jìn)行知識(shí)傳授,而通過(guò)類(lèi)比就可以引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地去發(fā)現(xiàn)知識(shí),以及學(xué)習(xí)知識(shí)。這種學(xué)習(xí)方法將會(huì)給學(xué)生帶來(lái)學(xué)習(xí)的良好體驗(yàn),提高學(xué)生在這方面的興趣。其次,對(duì)于學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力也能夠進(jìn)行提升。類(lèi)比可以讓學(xué)生根據(jù)自己熟悉的問(wèn)題或者方法,對(duì)陌生問(wèn)題進(jìn)行一定的推理。在推理過(guò)程中,學(xué)生的思維就會(huì)得到相應(yīng)的訓(xùn)練,從而促使學(xué)生在這方面能力的提升。
二、類(lèi)比思想在數(shù)學(xué)解題中應(yīng)用
(一)數(shù)列中類(lèi)比
作為數(shù)學(xué)中重要組成部分,數(shù)列的學(xué)習(xí)需要應(yīng)用到類(lèi)比思想,比如和—積、差—商等。在解決這些習(xí)題時(shí),就需要學(xué)生根據(jù)以前學(xué)過(guò)的知識(shí),對(duì)現(xiàn)有的問(wèn)題進(jìn)行一定的聯(lián)想和類(lèi)比,通過(guò)知識(shí)的遷移來(lái)達(dá)到解決問(wèn)題的目的。以等差數(shù)列學(xué)習(xí)為例,在等差數(shù)列{an}中,已知條件an=0,a1+a2+……an=a1+a2+……a19-n(n<19,n∈N+)成立,讓學(xué)生根據(jù)這個(gè)條件求解等比數(shù)列{cn},如果c9=1,則等式 成立。在這過(guò)程中,學(xué)生需要對(duì)已知的條件進(jìn)行處理,將已知條件轉(zhuǎn)化為a1+a2+……a19-n=a1+a2+…+an+an+1+an+2+…a19-n,而通過(guò)an=0可以知道an+an+1+an+2+…a19-n=0,所以上述條件的等式成立。類(lèi)似的,可以知道在等比數(shù)列{bn}中,若b9=1,則有等式b1b2…bn=b1b2…b17-n(n<17,n∈N*),故答案為:b1b2…bn=b1b2…b17-n(n<17,n∈N*)。
(二)幾何中類(lèi)比
在數(shù)學(xué)幾何學(xué)習(xí)過(guò)程中,也需要運(yùn)用到相應(yīng)的類(lèi)比方法,其中具體的有以下幾種,第一種就是平面到空間的類(lèi)比。這種數(shù)學(xué)習(xí)題是要根據(jù)平面的幾何性質(zhì),對(duì)空間幾何圖形進(jìn)行相應(yīng)的性質(zhì)推理。以勾股定理學(xué)習(xí)為例,在三角形ABC中,已知邊AB與AC相互垂直,則可以得到AB2+AC2=BC2。類(lèi)比這種定理,可以讓學(xué)生對(duì)空間幾何體三棱錐進(jìn)行相應(yīng)的定理推理。在三棱錐A-BCD中,已知側(cè)面ABC、ACD、ADB兩兩相互垂直,求解這三個(gè)面之間的關(guān)系。在解答這類(lèi)題目時(shí),學(xué)生可以從幾何要素入手,通過(guò)抓住對(duì)應(yīng)的關(guān)系,即點(diǎn)跟線、線跟面、面跟體,進(jìn)行相應(yīng)的類(lèi)比,從中找到類(lèi)似的關(guān)系和定理。
第二種,解析幾何的類(lèi)比。在解析幾何知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中,因?yàn)楦鞣N圓錐曲線都是由平面截取圓錐得到的,因此在定義、性質(zhì)方面都存在著一定的共性。學(xué)生在碰到這些題目時(shí),可以從這個(gè)方面入手,對(duì)其進(jìn)行類(lèi)比分析,從中降低題目的難度,實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的正確解答。以橢圓形面積求解為例,可以知道當(dāng)橢圓的離心率e逐漸接近零時(shí),其越接近于圓。教師可以讓學(xué)生以這個(gè)進(jìn)行類(lèi)比,對(duì)橢圓的切線方程進(jìn)行一定的求解。通過(guò)找到兩者的相似性來(lái)解決相應(yīng)的數(shù)學(xué)問(wèn)題,掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)。
(三)定義、運(yùn)算中類(lèi)比
除了以上兩個(gè)方面,類(lèi)比思想在定義和運(yùn)算中的應(yīng)用也是比較廣泛的。在解答定義、運(yùn)算類(lèi)題目時(shí),教師也需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行有意識(shí)的引導(dǎo),讓學(xué)生利用類(lèi)比方法解決相應(yīng)的數(shù)學(xué)問(wèn)題。以
綜上所述,類(lèi)比思想作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中一種重要思想,可以讓學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)對(duì)未知的知識(shí)進(jìn)行推理,從而達(dá)到解決問(wèn)題的目的。在實(shí)際中,為了讓學(xué)生能夠更好地進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí),教師需要對(duì)這種思想進(jìn)行一定的滲透,通過(guò)有機(jī)的融合來(lái)實(shí)現(xiàn)類(lèi)比方法的良好應(yīng)用。教師可以從數(shù)學(xué)中的數(shù)列、幾何、定義和運(yùn)算三個(gè)方面進(jìn)行解題方法的引導(dǎo)。通過(guò)分析這三個(gè)方面的具體習(xí)題,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生類(lèi)比思想的訓(xùn)練。同時(shí)在分析過(guò)程中,需要對(duì)應(yīng)用的類(lèi)比方法也需要進(jìn)行明確,這樣才能夠讓學(xué)生在數(shù)學(xué)問(wèn)題解答中,做到有的放矢,保證數(shù)學(xué)習(xí)題的正確解答。
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