摘 要: 在当前教育改革不断深入的背景下,学生的整体发展已经成为教学重点。以往的数学教学模式已经不能满足当下学生学习需求,限制了学生的思维发展。为改善这种教学现状,教师不妨在教学中运用类比思维。类比思维可以帮助学生理解相关概念,并为学生的解题提供新思路。本文就类比思维在高中数学教学中的重要影响作为切入点,探究类比思维在高中数学教学中的渗透策略,以期提升教学实效。
关键词 : 类比思维;高中数学;渗透;
一、类比思维在高中数学教学中的重要影响
(一)培养高中生逻辑思考能力
从整体出发,类比思维的重要作用可以表现为学生对高中数学知识的理解程度大小。高中数学存在一定广度,在学习数学理论时,很多问题的思考方式和知识点的展开方式存在共同点。这样一来,教师在新知识指导教学时,可以结合之前所学的知识进行类比,指导学生进行思考。[1]在学习与之前所学知识类似的内容时,可以以同样的思考方式去学习,以深化学生对所学知识的理解。从另一个角度来讲,类比思维的渗透也考虑到高中阶段学生学习负担较重,知识内容更有深度,难以理解,学生的数学成绩也是学生压力的主要来源之一。因此,教师在指导学生学习难以理解的知识时,不妨运用类比思想,指导学生回忆以往所学,寻找前后知识点之间存在的共同点,力求在较短时间内学习掌握更全面的数学知识,使学生的学习水平不断提升。
在当前的教育背景下,数学学科的地位不可替代,而学生的知识掌握和解题能力是数学教师和学生共同关注的重点。根据以往的教学经验,知识掌握能力强以的学生数学成绩都较为优秀。值得注意的是,数学思想方法的合理运用是培养学生解题技巧的关键前提。类比作为一种数学思考方式与解题思维,对学生的知识掌握有促进作用。[2]为更好地学习数学,学生必须有一个完整、扎实的知识框架,但数学知识点数量众多,且多个知识点的联系混杂无序,学生单凭死记硬背是难以达到掌握的。这时,教师可以在教学中应用类比法,帮助学生掌握多个知识点,并明确多个知识点之间的联系,进而实现知识的迁移运用。这样一来,学生以旧知识和之前所学的思考方式解决数学难题,可以强化学生的信心,使其拥有成就感。此外,在数学教学中应用类比思维还可以发展学生的创新能力,帮助他们在知识点迁移运用的基础上,达到同中求异。
(二)使学生掌握一定解题技巧
在实际教学中,学生的知识理解并不是教学关键,学生可以运用自身所学,解决现实问题,才是教师的最高教学目标。而在学生解决实际问题的过程中,类比思维同样可以起到良好的效果。这样,在学生解题的过程中,教师可以引导学生类比一些比较简单的知识,使学生在解题时做到游刃有余,使学生的解题效率大幅提升。[3]
(三)激发学生的学习兴趣和数学思维
类比思想在教学方面可以丰富教师的教学方式,在自主学习方面给学生提供了更广阔的发展空间,学生可以尝试自主地学习新的理论知识和实践方法,去发现数学本质的内在规律。类比思想不仅是一种逻辑推理方法,同时也是一种解题的思路,是一种推测问题答案或结论的路径。类比思想搭建了一个从已知领域到一个未知领域的桥梁,可以让学生从已有的知识经验的基础上去类比探索、了解陌生的知识领域。在心理上满足了学生的好奇心,可以一定程度上激发学生的学习兴趣,让学生去主动地参与探索、研究新的知识。
类比法是各种逻辑推理方法中具有很强创新性的方法。在运用该方式时,可以把不同种类的事物进行类比,可以通过其本质特征来比较,从而进行类比学习。例如在学习平面向量的概念时就借助物理的力学知识的相关背景。数学中的向量和物理中的矢量在本质上都是有大小和方向的量。从物理知识进行类比延伸到数学知识。较之于演绎和归纳,类比具有更大的自由发挥的空间,培养学生的类比思想可以促进学生的数学思维的培养和发展。
二、类比思维在高中数学教学中的渗透策略
(一)前后知识的类比
我们深知,数学的逻辑性较强,不只是考验学生的运用能力,还注重学生的变通思维。另外,高中阶段数学知识框架较为抽象,学生理解记忆起来有一定难度,这使得部分学生不容易掌握相关知识,总是“学中忘,忘中学”。为改善这种现状,强化学生的知识理解掌握,数学教师应帮助学生构建完整的知识框架,指导学生在学习新知识时,回顾之前所学内容,实现前后知识的整体理解、融会贯通。同样的,学生思维方式培养较为重要,这就需要教师运用类比的方法,为学生渗透类比思维。类比教学可以实现前后知识的贯通,利于学生进行知识的理解记忆,与此同时,还能够发展学生的类比思维,为其日后学习更为深奥的知识做好充分保障。例如,学习“线面垂直”之前,我们已经学习“直线相交”的内容,教师可以将两者进行类比,从而使学生可以以最快的速度掌握相关概念和判定方式。再如,在学习空间向量时,教师可以搬运出之前的平面向量学习内容,指导学生回忆相关知识,从而使学生更快掌握空间向量的相关知识,从而提升学生的学习效率。
(二)类比推理数学概念、公式
为更好地应用类比思维为学生渗透类比思想,在新知识的传授过程中,教师要将教学设立在学生的已知基础之上。在进行概念、公式等内容教学时,单纯的口头叙述、讲解是没有多大效果的。为使学生深度掌握相关概念,教师应联系学生之前学过的、与新学习知识相似的内容,引导学生对之前所学的知识进行回顾,并适时提出新知识与其相比较,使学生明确前后知识的相近之处,进而加深学生对新学知识的记忆。因此,为降低学生的学习难度,进一步开展教学活动,教师可以运用类比推理,帮助学生梳理相关概念,加深其认知,引导学生进行合理的联想,为知识的进一步学习做好保障工作。除此之外,针对较为复杂的公式,教师要寻找复杂公式与简单公式之间或复杂公式与复杂公式之间的联系,为学生提供一定的技巧指导,而不是单纯的死记硬背。例如,三角函数一章含有大量的公式,学生记忆起来有一定的难度。为降低学生的学习难度,并加深学生对相关知识的印象,教师可以指导学生在掌握之前的基础公式:sin2a=2sinacosa等,使学生通过基本公式推导出另外的公式。在这一过程中,可以加深学生对新知识的概念,同时也提升了学生对公式的运用能力。
(三)多元教学方式的结合
通过实践证明,类比不仅仅是一种教学方法,同时也是一种教学思维,能够与多种教学方式结合使用。类比思维在高中数学教学中的渗透既可以使学生深度掌握高中数学的知识,还可以使学生主动加入课堂探究,使其时刻保持学习的热情。为此,为落实类比思维的渗透,教师可以在教学中结合多种教学方式:问题指导法、数学联想与分辨法和帮助学生构建知识框架等方式,这些方法都可以使学生带着热情投身知识学习,加深对于数学知识的理解。三角函数图像多种多样,学生理解起来有一定的困难。为加深学生的记忆,教师可以转变思维,为学生构建知识框架,从而将抽象难懂的知识化为具体呈现。教师可以将y=sinx看作是一个特殊的函数,指导学生进一步研究y=f(x)和y=Af(wx+y)两个函数的图像关系。经过猜想、类比、验证,学生容易掌握相关概念。在教师的指导下,学生通过图像平移、翻转,得到相应函数的图像,进而加深学生的印象,也培养了学生的类比思维。从学生的角度来看,教师是学生进行知识积累的引导者,因此教师在学进行学习时,应对学生进行正确引导与点拨,使学生能够自己发现并思考问题,通过将类比作为突破点,来实现新旧知识间的结构相似性,充分落实此种教学方式。这样指导学生主动探究的教学过程能够吸引学生的注意力,并能做到温故知新,促使学生个性化知识框架的形成。
(四)数学活动中应用类比思维
课堂时间有限,教师所讲述的知识并不能全部涵盖,针对考试中不常见的知识点,教师往往一概而过,仅挑选重点知识为学生进行讲解,在讲解题目时也尽量挑一些常见的经典题型。但这样的教学模式并不能起到良好的教学效果,许多学生在课后缺乏自主学习能力,在解题时思维略显呆板,导致在做题时遇到新题型便束手无策。为改善这一现状,教师在讲解题目时可以运用类比思维,让学生学会运用自己的思维解新题型。学生在解题时通过类比思维将教师所教的解题思想建构出自己的思想,在遇到新题型时能够运用自己所建构的思维方式去分析题目,从而得出解题思路,进而解答问题。类比思维在高中数学教学中最重要的作用便是可以培养学生的解题思维能力,活跃学生思维,让学生摆脱传统应试教育的限制,成为一个21世纪的多元化人才。
三、结束语
综上所述,在当前教育不断深化的背景下,学生的综合提升已经成为教学重点,而以往的教学方式很难满足学生的课堂需求。为使学生掌握相关知识、学会一定解题技巧,并发展学生的数学思维,教师可以在教学中采用类比的方式,帮助学生理解新知识,回顾旧知识,同时还可以为学生渗透类比思维,培养学生的数学综合素养。为更好地应用类比思维,教师要及时转变教学观念,加强前后知识的类比,合理地利用同类知识的类比迁移,将类比思维与多种教学形式相融合,方便学生理解知识。这样一来,学生既掌握了相关知识,也学会了一定的解题技巧,在解题时,能够从多个角度、运用多种思路解决问题,有效提升学生的解题效率。
参考文献
[1]李玉峰高中数学教学中学生类比思维培养的四个策略[C]/中国管理科学研究院教育科学研究所2018年教师教育能力建设研究专题研讨会论文集北京:中国管理科学研究院教育科学研究所, 2018 : 2.
[2]张明凤类比思维在高中数学教学中的应用[J]中学教学参考,2019(5) : 40-41 .
[3]李德华类比思维在高中数学学习中的应用[J]语数外学习(高中版中旬) , 2018(12) : 53.