摘 要:現(xiàn)代數(shù)學(xué)素質(zhì)教育要求大力提高學(xué)生的數(shù)學(xué)修養(yǎng),這不僅要讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí),而且要掌握滲透于數(shù)學(xué)知識(shí)中的思想方法,能用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法解決實(shí)際問(wèn)題。在中學(xué)數(shù)學(xué)課程設(shè)置中,從平面幾何到立體幾何,從方程、不等式到函數(shù),從圓到二次曲線(xiàn)等問(wèn)題的研究過(guò)程中,無(wú)不體現(xiàn)類(lèi)比這種數(shù)學(xué)思想方法。類(lèi)比思維是一種極富創(chuàng)造性的思維方法,是提出假說(shuō)進(jìn)行猜想的基礎(chǔ),是各種創(chuàng)造性思維的源泉。
關(guān)鍵詞:類(lèi)比;數(shù)學(xué)思想方法;數(shù)學(xué)學(xué)習(xí);能力
縱觀近年來(lái)各地高考數(shù)學(xué)試題可知,教材是高考試題的根本來(lái)源。多數(shù)試題是課本的類(lèi)比題,有的試題直接取自教材概念、公式、例題或習(xí)題的改編。有的試題是教材中的幾個(gè)題目或幾種方法的綜合。但是學(xué)生做習(xí)題時(shí)往往停留于機(jī)械模仿,習(xí)題的條件或結(jié)論做一些微妙的變化,就會(huì)出現(xiàn)答非所問(wèn),碰到新穎的題目,更是不知從何下手。究其原因,主要是學(xué)生思維僵化,不善于聯(lián)想類(lèi)比,生搬硬套,缺乏隨機(jī)應(yīng)變的能力。筆者就最近期末復(fù)習(xí)卷上的一道填空引發(fā)一些思考。
原題:?jiǎn)栴}“求方程3x+4x=5x的解”有如下思路:方程3x+4x=5x可變成(■)x+(■)x=1,考察函數(shù)f(x)=(■)x+(■)x可知,f(2)=1,且函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞減,所以原方程有唯一解x=2。仿照此解法求不等式x6-(2x+3)>(2x+3)3-x2的解。
學(xué)生一:令f(x)=x6-(2x+3)-(2x+3)3+x2,通過(guò)求導(dǎo)判斷原函數(shù)的零點(diǎn)及單調(diào)性,進(jìn)而求出不等式的解,但導(dǎo)函數(shù)還是高次函數(shù),沒(méi)法求根,思路因此中斷。
學(xué)生二:原不等式即[(x2)3-(2x+3)3]+(x2-2x-3)>0
即(x2-2x-3)[x4+x2(2x+3)+(2x+3)2]>0
即(x+1)(x-3)[x2(x+1)2+6(x+1)2+4]>0
因?yàn)槠椒巾?xiàng)恒非負(fù),所以不等式的解為(-∞,-1)∪(3,+∞)
點(diǎn)評(píng):兩位學(xué)生都沒(méi)有領(lǐng)悟到此題的本意,屬于方向性錯(cuò)誤,這是道類(lèi)比填空,屬于解題方法上的類(lèi)比。原方程的求解給我們提供了一個(gè)很好的示范,變形,構(gòu)造新函數(shù),判斷單調(diào)性進(jìn)而求解,而此方法也可類(lèi)似的用到解不等式中。
正解:原不等式即(x2)3+x2>(2x+3)3+(2x+3)
不等號(hào)兩邊都是t3+t的形式,因此構(gòu)造函數(shù)f(t)=t3+t
原不等式即f(x2)>f(2x+3)
顯然f(t)在R上單調(diào)遞增,因此只需x2>2x+3
所以不等式解為(-∞,-1)∪(3,+∞)
利用類(lèi)比方法,最終把一道復(fù)雜的高次不等式轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的一元二次不等式。而當(dāng)時(shí)全班利用此方法解出的只有區(qū)區(qū)幾個(gè)學(xué)生!這一嚴(yán)峻的結(jié)果不得不讓我反思平時(shí)的課堂教學(xué)。我們只研究教師如何傳授知識(shí),不重視學(xué)生如何自主學(xué)習(xí)。學(xué)生能夠掌握一些常規(guī)的解題方法,但一遇到稍復(fù)雜的新題型就不知所措,解題的瓶頸難以逾越。新課標(biāo)提倡要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,若教師在平時(shí)的教學(xué)中能把類(lèi)比這種教學(xué)思想滲透于課堂,將對(duì)學(xué)生的思維能力、分析問(wèn)題及解決數(shù)學(xué)問(wèn)題能力的提高有很大的幫助,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和積極性,達(dá)到事半功倍的效果。
類(lèi)比是一切理解和思維的基礎(chǔ),作為一種邏輯方法,它在教學(xué)中有廣泛的應(yīng)用。
一、運(yùn)用類(lèi)比法有效溝通新舊知識(shí),突破教學(xué)難點(diǎn)
許多數(shù)學(xué)概念都有相似之處,教師在引入新概念時(shí),運(yùn)用類(lèi)比有助于活躍學(xué)生的思維,因?yàn)閷W(xué)生一旦發(fā)現(xiàn)新概念特征與過(guò)去已知的概念相似,他就會(huì)積極主動(dòng)地推測(cè)新概念特征的相同之處,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的同時(shí),更提高了課堂效率。運(yùn)用類(lèi)比法,可以促使學(xué)生回顧舊知識(shí),嘗試在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上,去發(fā)現(xiàn)新結(jié)論,構(gòu)建新知識(shí),可以有效地實(shí)現(xiàn)舊知識(shí)在新內(nèi)容中的遷移,幫助學(xué)生建立新舊知識(shí)的聯(lián)系,突破教學(xué)難點(diǎn),降低教學(xué)難度。尤其在一些概念、性質(zhì)、定理、公式、題型方面,是常用的教學(xué)方法。
二、運(yùn)用類(lèi)比法加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解
學(xué)生在進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)講解,解題指導(dǎo)時(shí),往往只注意到知識(shí)點(diǎn)和題目的一些外在形式,而忽略了一些本質(zhì)特征,如其中所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想方法,忽視知識(shí)點(diǎn)、相關(guān)題目間的聯(lián)系,這容易造成學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)解題盲點(diǎn),無(wú)法將所學(xué)知識(shí),所掌握的解題方法、技巧順利的應(yīng)用到獨(dú)立解題中。而恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用類(lèi)比,可以讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)、技能進(jìn)行分析比較,找到它們之間的相互聯(lián)系和區(qū)別,探明其形式和本質(zhì)的統(tǒng)一,從而使問(wèn)題得到圓滿(mǎn)的解決。
三、運(yùn)用類(lèi)比法有利于激發(fā)學(xué)生探索,獲得“再發(fā)現(xiàn)”的體驗(yàn)
在進(jìn)行類(lèi)比和知識(shí)遷移的過(guò)程中,學(xué)生是作為一個(gè)探索者、研究者和發(fā)現(xiàn)者而去進(jìn)行研究的,這使得學(xué)生能從中獲得大量探索發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。同時(shí),類(lèi)比思維在數(shù)學(xué)知識(shí)的延伸拓展中常常借助于比較、聯(lián)想,用作啟發(fā)誘導(dǎo)以尋找思維的變異和發(fā)散,因此,類(lèi)比方法是數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的有效方法。在學(xué)習(xí)立體幾何中,學(xué)生可以利用平面幾何中已有的性質(zhì)定理,探索和研究立體幾何中的相關(guān)性質(zhì)。
例如,在學(xué)習(xí)三棱錐的體積時(shí),由于三角形面積公式可以把三角形補(bǔ)成一個(gè)平行四邊形,三角形的面積是平行四邊形的面積的一半。類(lèi)似的,要求三棱錐的體積,應(yīng)把它補(bǔ)成一個(gè)三棱柱,然后再分割成三個(gè)等體積的三棱錐,運(yùn)用類(lèi)比的方法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考,學(xué)生對(duì)這種方法的理解就會(huì)毫無(wú)困難。
教師在教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮類(lèi)比法的作用,有意地引導(dǎo)學(xué)生使用類(lèi)比思維的方法進(jìn)行學(xué)習(xí),灌輸各種教學(xué)思想和方法,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)適合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需要的創(chuàng)造型人才。
參考文獻(xiàn):
廖媛.淺談?lì)惐确ㄔ跀?shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用.教育教學(xué)論壇,2011(11).
(作者單位 江蘇省昆山中學(xué))