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例谈类比思想在高中数学解题中的应用

2021-07-28王璇

学习与科普 2021年12期
关键词:类比思想数学解题教学应用

王璇

摘要:在数学知识学习过程中,类比是一种重要的学习方法,通过类比,学生在学习方面将能够起到事半功倍的效果。本文以数学解题为例,对这种数学思想在解题中具体应用进行了分析,期望通过分析可以给数学教学带来一些实质性帮助。

关键词:类比思想;高中数学;数学解题;教学应用

随着新课程教学改革的不断推进,传统的高中数学教学模式已不再满足当今时代教学发展的需要,一种注重类比思想在高中数学解题中的应用策略逐渐深入人心。我们知道,高中数学的解题方式多种多样,而类比思想正是其中的重要解题思路之一。只有把握住高中数学解题的思路和策略,高中数学知识教学的效果才能够真正的凸显出来。笔者结合多年的教学经验,针对类比思想在高中数学解题中的应用进行深入地分析和总结,现综述如下。

一、数学中类比思想概述

(一)数学中类比思想分类

数学中类比思想主要有以下几种,第一,质料对比。对于质料对比的理解,即根据类比的性质所进行的类比。跟其他几种类比相比,这种类比是比较简单的,只是根据两者性质进行一些简单的类比,这样就使得类比结果存在较大的偶然性。第二,形式类比。根据两个物质的因果关系和规律进行类比,这种类比具有一定的依据,因此在类比结果方面,可靠性也比较高。第三,综合类比。这种类比方法是通过数学模型,根据数学模型所表现出来的一些相似性来进行类比。比如数学中生物器官技术的模拟设计就是应用了这种类比方法。

(二)类比在数学中应用的价值

类比在数学学习中具有重要的应用价值。首先,通过类比思想的应用有利于激发学生的学习兴趣。传统的数学教学只是简单的在进行知识传授,而通过类比就可以引导学生主动地去发现知识,以及学习知识。这种学习方法将会给学生带来学习的良好体验,提高学生在这方面的兴趣。其次,对于学生的数学思维能力也能够进行提升。类比可以让学生根据自己熟悉的问题或者方法,对陌生问题进行一定的推理。在推理过程中,学生的思维就会得到相应的训练,从而促使学生在这方面能力的提升。

二、类比思想在数学解题中应用

(一)数列中类比

作为数学中重要组成部分,数列的学习需要应用到类比思想,比如和—积、差—商等。在解决这些习题时,就需要学生根据以前学过的知识,对现有的问题进行一定的联想和类比,通过知识的迁移来达到解决问题的目的。以等差数列学习为例,在等差数列{an}中,已知条件an=0,a1+a2+……an=a1+a2+……a19-n(n<19,n∈N+)成立,让学生根据这个条件求解等比数列{cn},如果c9=1,则等式 成立。在这过程中,学生需要对已知的条件进行处理,将已知条件转化为a1+a2+……a19-n=a1+a2+…+an+an+1+an+2+…a19-n,而通过an=0可以知道an+an+1+an+2+…a19-n=0,所以上述条件的等式成立。类似的,可以知道在等比数列{bn}中,若b9=1,则有等式b1b2…bn=b1b2…b17-n(n<17,n∈N*),故答案为:b1b2…bn=b1b2…b17-n(n<17,n∈N*)。

(二)几何中类比

在数学几何学习过程中,也需要运用到相应的类比方法,其中具体的有以下几种,第一种就是平面到空间的类比。这种数学习题是要根据平面的几何性质,对空间几何图形进行相应的性质推理。以勾股定理学习为例,在三角形ABC中,已知边AB与AC相互垂直,则可以得到AB2+AC2=BC2。类比这种定理,可以让学生对空间几何体三棱锥进行相应的定理推理。在三棱锥A-BCD中,已知侧面ABC、ACD、ADB两两相互垂直,求解这三个面之间的关系。在解答这类题目时,学生可以从几何要素入手,通过抓住对应的关系,即点跟线、线跟面、面跟体,进行相应的类比,从中找到类似的关系和定理。

第二种,解析几何的类比。在解析几何知识学习过程中,因为各种圆锥曲线都是由平面截取圆锥得到的,因此在定义、性质方面都存在着一定的共性。学生在碰到这些题目时,可以从这个方面入手,对其进行类比分析,从中降低题目的难度,实现问题的正确解答。以椭圆形面积求解为例,可以知道当椭圆的离心率e逐渐接近零时,其越接近于圆。教师可以让学生以这个进行类比,对椭圆的切线方程进行一定的求解。通过找到两者的相似性来解决相应的数学问题,掌握相关的数学知识。

(三)定义、运算中类比

除了以上两个方面,类比思想在定义和运算中的应用也是比较广泛的。在解答定義、运算类题目时,教师也需要对学生进行有意识的引导,让学生利用类比方法解决相应的数学问题。以这个习题为例,在这个题目中,让学生根据等差数列前n项和的方法,对f(-5)+f(-4)+……+f(0)+f(5)+f(6)的值进行求解。在这过程中,就是利用“方法类比”的方式,即通过等差数列前n项和倒序相加方法来求得相应的值。在答题过程中,教师需要对此进行相应的引导,让学生找到两者共同的性质,然后通过一定的类比找到其中的规律,实现问题的解答。

综上所述,类比思想作为数学学习中一种重要思想,可以让学生根据现有的知识对未知的知识进行推理,从而达到解决问题的目的。在实际中,为了让学生能够更好地进行知识学习,教师需要对这种思想进行一定的渗透,通过有机的融合来实现类比方法的良好应用。教师可以从数学中的数列、几何、定义和运算三个方面进行解题方法的引导。通过分析这三个方面的具体习题,来实现对学生类比思想的训练。同时在分析过程中,需要对应用的类比方法也需要进行明确,这样才能够让学生在数学问题解答中,做到有的放矢,保证数学习题的正确解答。

参考文献:

[1]覃淋.例谈类比法在数学解题中的应用[J].中学数学研究(华南师范大学版),2017(21):25-28.

[2]王一帆.类比中获新知 应用中显能力——从高中数学类比法解题谈起[J].中学数学,2017(19):83-84.

[3]翟慕赞.高中数学中类比总结思想教学应用策略[J].数学大世界(下旬),2018(05):26.

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