劉陽
數(shù)學(xué)上的類比是指依據(jù)兩類數(shù)學(xué)對(duì)象的相似性,有可能將已知的一類數(shù)學(xué)對(duì)象的性質(zhì)遷移到另一類未知的對(duì)象上去的一種合情推理,它能夠解決一些看似復(fù)雜困難的問題。著名教育家波利亞曾形象地說過:“類比是一個(gè)偉大的領(lǐng)路人?!备咧袛?shù)學(xué)教材中,很多新的知識(shí)在很大程度上是在先前的知識(shí)上發(fā)展而來的,在方法、思想等方面都有著一定的聯(lián)系。正確地使用類比方法可以引導(dǎo)學(xué)生達(dá)成由表及里,由此及彼的知識(shí)遷移,達(dá)成舉一能反三,觸類會(huì)旁通的學(xué)習(xí)效果。
1.概念類比,理解本質(zhì)辨異同
在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中有大量的概念,如果孤立地去理解與記憶這些概念,會(huì)使學(xué)生感覺學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)很重,但如果通過概念之間類比來學(xué)習(xí),不但可以減少輕新概念的教學(xué)難度,揭示新舊知識(shí)之間的關(guān)系,還可以進(jìn)一步理解概念的本質(zhì)。如,在立體幾何“二面角的定義”的學(xué)習(xí)過程中,從模型引入二面角后可以從平面幾何角的概念,類比概括二面角的定義。通過角的概念,由
進(jìn)行類比得出二面角的定義,既可減少二面角的教學(xué)難度,又可以使類比思維方法潛移默化地滲透于教學(xué)之中。
2.知識(shí)結(jié)構(gòu)類比,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)促升華
等差數(shù)列與等比數(shù)列是高中數(shù)學(xué)中的重要內(nèi)容,它們?cè)诙x、性質(zhì)等方面有許多相似之處,在研究二者的問題時(shí),本人引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用類比的方法構(gòu)建如下知識(shí)的體系與網(wǎng)絡(luò),形成清晰的知識(shí)脈絡(luò):
通過不斷的類比,我們將兩類特殊數(shù)列的本質(zhì)規(guī)律與內(nèi)部聯(lián)系揭示得淋漓盡致,研究得完整透徹,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法也由對(duì)概念、公式的死記硬背升華成理解并掌握知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展,從而使數(shù)學(xué)原理真正變成自己的東西,這樣才能將數(shù)學(xué)變活、變通。
3.思維方式類比,突破難點(diǎn)會(huì)創(chuàng)新
數(shù)學(xué)思維的呈現(xiàn)形式常常是隱蔽的,教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中,要有意識(shí)地、有目的地進(jìn)行思維方法的滲透,通過數(shù)學(xué)思維的類比,不斷在解決問題的過程中引導(dǎo)深化,學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力就會(huì)得到相應(yīng)的提高。如:在立體幾何的教學(xué)中,利用“降維”思維方式,將立體幾何問題類比到平面幾何問題,通??梢赃_(dá)到化繁為簡(jiǎn)、突破難點(diǎn)的效果。能否熟練運(yùn)用“降維”思維方式解決立體幾何問題,關(guān)鍵是熟練地掌握“平幾”到“立幾”之間元素的類比,在教學(xué)中本人引導(dǎo)學(xué)生把握如下維度之間的類比:直線
球,并進(jìn)行相應(yīng)的“降維”思維方式訓(xùn)練,達(dá)成化繁為簡(jiǎn)、突破難點(diǎn)的效果。
4.反思類比,認(rèn)識(shí)思維的深刻性
反思教學(xué)過程,在進(jìn)行類比教學(xué)時(shí),對(duì)學(xué)生在類比過程中產(chǎn)生的想法,能確定正誤的要及時(shí)評(píng)價(jià),不能確定的要給予方法的指導(dǎo),要求學(xué)生重新去研究。同時(shí)也要善待錯(cuò)誤、用好錯(cuò)誤,要反思錯(cuò)誤、變錯(cuò)為寶,提高思維的深刻性。如:在復(fù)數(shù)的復(fù)習(xí)課里,引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)由實(shí)數(shù)R到復(fù)數(shù)Z的類比中可能產(chǎn)生的負(fù)遷移:(1)0;在向量的學(xué)習(xí)過程中,歸納同學(xué)們由實(shí)數(shù)到向量的類比中經(jīng)常犯的錯(cuò)誤:
(1)由a→·b→=0,得到a→=0或b→=0,(2)(a→·b→)c→=a→(b→·c→),等等,通過以上的類比反思,可以深刻地理解概念、公式、定理的實(shí)質(zhì),分清新舊知識(shí)的聯(lián)系和區(qū)別,提高思維的深刻性。
康德說:“每當(dāng)理智缺乏可靠論證的思路時(shí),類比這個(gè)方法往往能指引我們前進(jìn)?!钡蝗莺鲆暤氖?,類比推理的方法實(shí)質(zhì)是一把“雙刃劍”,所以應(yīng)警惕在類比推理的過程中出現(xiàn)類比的負(fù)遷移作用,這樣才能促使問題得以圓滿解決,從而提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的有效性。