初中數學教育的目的是提高學生的思維能力和科學文化素質。所以,我們應摒棄“題海+方法”的教學方式,自覺滲透類比推理的教學思想方法,幫助學生學會數學地思維,提高他們的素養,培養他們的創造性思維能力。
一、類比推理及其特性
類比的特征是:兩個對象的某些屬性是相同的,或者表面上毫無共同之處,只是在某種觀點上或某一抽象層次上是相似的,它的結論不是簡單的模仿、復制,而是創造性設想。例如,在學生學完乘法公式(a+b)2=a2+2ab+b2后,可讓學生自行類比探索如何展開 (a+b)3與(a+b+c)2。這并不困難,其用意是教會學生觸類旁通、舉一反三。我們更可從類比的種類與形式上著手,挖掘初中數學教材中可以進行類比思維訓練的內容。類比可以由性質、公式、法則的相似進行類比或推廣,可以由“數”或“形”的結構形式的相似類比,可以由解決問題的相似進行類比,還可以進行由有限到無限的類比,由低維到高維的類比,可見,類比作為一種推理方法,它既不同于歸納推理也不同于演繹推理。因此,我們在教學過程中,要有意識地對學生進行直覺思維能力的訓練,著重訓練學生的類比歸納猜想能力。
二、數學活動中的類比
教師在數學過程中應提高學生研究數學的興趣,滲透類比教學思想方法。從具體內容上看,可以進行類比思維訓練的內容。如類比于二元一次方程組的解法研究三元一次方程組的解法;類比于分數的概念、性質、運算研究分式的概念、性質、運算;類比于合并同類項法則研究二次根式的加減法;類比于三角形的面積公式研究扇形面積公式;類比于直線與圓的位置關系研究圓與圓的位置關系等。
三、激發類比興趣
在實際教學中,應多介紹一些大科學家的類比實例,介紹類比在科學發明發現中的重大作用,形成良好的氛圍。如在進行《直角三角形的性質》一節的教學時,對“直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半”這一定理,可利用幾何畫板軟件設計引入,引導學生猜想,并最后證明自己的猜想。
四、改革教學方法,增強類比意識
“數學學習的過程”是一種“具體化”和“同化”的過程。教師應將自己的“再創造”為學生展現出“活生生”的思維活動,從而幫助每一個學生最終相對獨立地去完成數學思維的建構活動。如在講授《和圓有關的比例線段》的時候,我們可以指導學生利用“幾何畫板”自己動手畫一個圓和圓內兩條相交弦AB、CD,拖動它們的交點P,觀察其相交弦的乘積的關系,從而得出結論,并進一步找出幾種證明的思路與方法。這種教學方式,不僅使學生品嘗到類比成功的歡愉,而且也使其受到了美的熏陶。
總之,教師對類比的各種狀態除了要給予嚴格論證,還要捕捉各種類比念頭,抓住兩系統間的相似之處,利用類比這座雄偉的橋梁,將信息不斷地過渡,并不斷地證明,使其科學化。同時,教師還應挖掘教材,采用適當的教學方法,培養學生的創新意識。
(遵義市紅花崗區金頂山鎮蓮池中學)