运用类比思想优化初中数学教学
2019-07-05吕琴
吕 琴
(苏州工业园区星澄学校,江苏 苏州 215000)
类比思想,简单来说就是分类对比,其本质是根据两个对象的相似属性猜想其其他属性存在的关系,可能是相同或者相似。这种思维方法的运用不仅能促进学生对知识的理解,还能培养其思维能力,以此提高课堂学习效率。“类比是一个伟大的引路人”,类比在数学中的重要性不言而喻,对于学生直觉思维、合情推理能力的提升有很大作用。
一、运用类比思想深化教材解读
类比作为一种重要的思维方法和推理方法,在数学发展的历史长河中占有举足轻重的地位。这一点在教科书中就有着重体现。在教学时可加以提醒,让学生充分意识到这种思想的广泛应用。
如一元一次不等式是初中数学教学的重难点,在讲解这一知识时,就可与一元一次方程类比。在这一过程中,学生能清楚发现其定理、性质以及运算过程都存在相似性。抓住这一点,就能大大降低认知难度,让教学达到事半功倍的效果。又如,度、分、秒的运算及注意事项可与时、分、秒类比,这样一来学生就能快速掌握。学生经常受到类比思想的熏陶,对这一数学思想不再陌生,就能在理解的基础上尝试运用。[1]
借助教材的解读,不仅能让学生意识到类比思想的普遍性,还能优化教学,让学生在不断思考中尝试运用,以此降低解题难度,并在这一过程中激发对数学学习的兴趣,在兴趣引导下不断深入,以此提高教学效率。
二、运用类比思想活化数学课堂
类比法在数学教学中的运用十分广泛,主要体现在概念教学、定理教学以及运算法则上。意识到这一点,在教学中就要加强重视,积极引导,借助这一思想不断激励学生,让其在探究中深化思考,扎实掌握要点。[2]
(一)借助类比理解概念
概念作为研究事物的基础与关键,在初中数学教学中占有重要位置,不容忽视。在教学中运用类比,不仅能沟通新旧知识,发挥显著的桥梁作用,还能促进概念与思想的类比,以此激励学生,使其在熟悉的氛围中积极探究,以此消除抵触心理,乐于花时间、精力学习,以此提高课堂效率。
如在教学分式基本概念及性质时,就可引导学生回顾分数,让其将两者进行比较,寻找相似与不同之处。在这一过程中,首先可提问学生:“小学里我们学过分数。什么叫分数?分数有什么性质?”对此,学生十分积极回答,讨论交流后得出结论:两个整数相除的式子叫分数,分数的分母不能为零。分数的分子和分母同时乘(或除以)一个不为零的数,分数的值不变。这时,就可借助类比导入:“在学完用字母代表数之后,可将分母里含有字母的式子叫分式……”由此,学生便能清楚分式与分数之间的关系,顺利激活原有认知结构,为新知学习做好铺垫。在这一过程中,为了强化类比,可适当追问:“你认为分式中的字母有没有限制条件?为什么?”以此揭示分式有无意义的条件,开启教学。这样一来,便能让原本抽象、生涩的概念变得浅显易懂,也让学生在自主探究中加深对内容的理解,以此完善认知,无形中提升学科素养。
(二)借助类比启发探究
除了概念教学之外,类比思想在数学定理与运算法方面的运用也十分广泛。对此,就可培养学生思维能力,以此落实能力培养目标。
如在教学“相似三角形的判定”时,就可先复习“全等三角形的判定定理”,以此展开教学。首先,让学生自主回顾:全等三角形的判定定理有哪些?随后借助小组交流完善思考,得出结论:有边角边定理(即SAS)、角边角定理(即ASA)、角角边定理(即AAS)、边边边定理(即SSS)。这时大多数学生还会忽略直角三角形中的斜边直角边定理(即HL),对此就要稍加提醒。回顾之后,就可点拨学生:对于相似三角形的判定,是否也存在类似定理呢?这样一来,便能充分调动学生,让其在类比方法引导下开启新知学习,根据两者的相似之处探究,在思考、交流中深化知识理解,以此完善认知,让教学达到预期效果。在这一过程中,要加强对学生的指导,在关键处启发学生,以此发挥学生能动性,促进新知理解、吸收。
三、运用类比思想简化中考试题
在应试教育背景下,中考是学生无法避免的,在面对这样一场大型考试时,要想取得骄人的成绩,学生不仅要有扎实的基础,更要具备较强的综合能力,能灵活运用所学,以此提高解题效率,在速度与正确率上赶超他人。[3]
(一)条件类比寻找突破
所谓“条件类比”,即是两个对象,可以是定理、公式或者法则等之间有条件关系,将其展开类比。这一过程主要考查学生逻辑思维能力。下面就以中考常见的“一线三直角问题”为例展开具体探究。首先,呈现问题背景:如图1,AD ⊥DE,BE ⊥DE,C 是线段DE上一点,且AC ⊥BC,AC=BC ,试求图中线段和角的数量关系。
图1
图2
这一题难度较小,学生在解决过程中没有多大阻碍,对此就可类比迁移,适当增加难度,以此拓展:如图2,△ABC是等腰三角形,AC=BC,∠ACB=α,直线l经过顶点C,且在三角形外部,请添加适当的辅助线(不经过点C),构造一对全等的三角形。
借助这两题的类比,就能提供学生自主突破的空间,让其在掌握基础的前提下全面思考,充分利用全等三角形知识解题,在这一过程中尝试借助条件寻找突破口,以此解决问题,提高应试能力,促进综合素养发展。
(二)性质类比凸显思维
这种类比是根据对象的相同或者相似进行类比,主要考查学生思维能力以及对知识的掌握情况。这种题型在中考中大多是压轴题,虽然考得不多,但是难度较大,所占分值也大。首先,呈现问题背景:如图3,在等腰△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,作AD ⊥BC于点D,则D为BC的中点
图3
图4
对于这一过程,学生都很容易理解,在这一基础上就可适当迁移,以此类比思考:如图4,△ABC和△ADE都是等腰三角形,∠BAC=∠DAE=120°,D,E,C三点在同一条直线上,连接BD。(1)证明:△ADE≅△AEC;(2)直接写出线段AD,BD,CD之间的等量关系式。
总之,类比思想的渗透是提升学生思维的有效途径,不仅能推动初中数学教学,让课堂活动更具探究性,还能充分发挥学生主体性,让其在类比过程中有所发现,以此培养自学与实践思考能力,最终实现自身素养的提升。