借助類比遷移 優化數學學習

☉江蘇省江浦高級中學 沈 云

借助類比遷移 優化數學學習

☉江蘇省江浦高級中學 沈 云

類比遷移是指根據事物的相似性，基于某一事物的屬性進行推測，拓展到另一個與其存在相似性的事物，由此而深化認知，實現對問題的有效解決.高中生在數學學習的過程中，往往會受到生活經驗和數學“前經驗”的影響，這一種“影響”是他們進行數學學習的起點.因此，在高中數學課堂教學中，要善于引導學生在類比遷移的過程中進行數學學習，這樣，就能夠讓他們的數學學習具有高效性.

一、借助類比遷移，形成數學概念

在高中數學教學中，概念教學是重點板塊內容之一.高中數學教材中存在著大量的數學概念，很多數學概念之間是存在緊密聯系的，在數學概念教學中，教師要基于學生的原有數學概念進行類比遷移，在類比遷移的過程中形成數學概念.這樣，學生在這個過程中就能夠構建起數學概念體系.

例如，在教學“球”的概念時，可以基于“圓”的概念引導學生展開豐富的想象，感悟“球”與“圓”之間的概念關聯，從而幫助學生更透徹地把握“球”的概念.可以先引入球體概念：到定點的距離小于或等于定長的點的集合，其中定點所表示的就是球心，而定長所表示的就是球體的半徑.對于這一概念而言，具有非常顯著的抽象性，學生很難在短時間內形成具象化感知，因此理解起來難度較高.此時教師便可以喚醒學生已習得知識“圓”的概念，使學生能夠在類比的過程中提升認知.

師：以前我們曾經學習過一個平面圖形和球體非常接近，大家是否記得？

生：是圓形.

師：你們還能想起圓的概念嗎？

生：圓是平面內到定點的距離等于定長的點的集合，在這一概念中，定點所表示的就是平面圓的圓心，而定長則表示的是圓的半徑.

師：那么，你們覺得“球”與“圓”之間存在的關聯什么？

這樣，通過教師的引導和啟發，學生可以基于類比思維展開對概念的理解，通過圖形之間的相似性，使學生可以聯想到二者在規律方面可能會存在著一定相似點，由此而展開猜測，并進行嚴謹的推導，通過推導的過程證明猜測.這樣的類比遷移方式，能使學生在學習球體概念的過程中大大降低學習難度，并使學生實現空間思維向平面的轉化，感知降維思想的重要性.

二、借助類比遷移，把握圖形特征

立體幾何在高中數學中始終是教學中的難點和重點.針對立體幾何的教學，教師必須基于科學的方法，使學生可以形成具象化感知，感受到空間立體圖的存在.當學生對每個圖形都能夠形成深刻的認知之后，才能夠形成整體思維，才可以使問題得到有效解決.在具體的教學實踐中，如果學生針對這些圖形之間的區別不能實現準確辨析，很容易導致思維的混亂.因此，在進行立體幾何教學的過程中，同樣可以借助類比的思維方式，使學生能夠針對圖形產生更充分的認識，這對于學生理解圖形的特征也具有極大的幫助.

例如，在立體幾何知識中，比較常見的圖形有圓柱、球、球臺及圓錐等，每一個圖形都具備非常典型的特征，但是由于各種原因的影響，學生并不能針對它們的真正特點產生更深層面的理解.此時，教師便可以引入類比遷移策略，在課堂教學開始之前，準備好以上圖形的模型.在開展課堂教學時，先引導學生對其進行仔細觀察，當學生已經對其產生初步感知之后，再展示它們的側面.此時，學生就能夠從中感受到：對于圓柱體來說，其側面展開為長方形；圓錐的側面展開則是一個半圓形；將圓臺的側面展開能夠得到一個扇形；對于球體來說，其側面為圓形并且不能展開.

這樣，學生在這個過程中由于經歷了類比遷移的過程，因此，對于這一些常見圖形的基本特征就能夠進行有效把握，從而在這個過程中促進他們空間觀念的發展.

三、借助類比遷移，優化數學解題

類比遷移同樣也可以運用于數學解題中.在針對實際問題進行解答時，學生對問題的掌握和解決的關鍵便在于核心內容，這也是衡量學生知識及能力的主要標準.對于數學學習而言，其核心并非是僅僅為了解決實際問題，關鍵是在于掌握解題的主要方法及解題技巧.在針對問題進行解答的過程中，教師應有意識地向學生滲透解題方法及解題思路，融入類比思維對具體問題進行解答.這是一種已經經歷過教學實踐檢驗的高效的教學模式，同時也有助于學生思維能力的培養.在數學教學實踐中，教師應有意識地培養學生的類比思維，使學生可以靈活地運用于數學問題及生活問題中，并實現對問題的有效解決，全面提升他們的實際應用能力及動手實踐能力.

例如，在教學“復合函數”時，可以先向學生提出以下問題：已知一個函數表達式為f（x）=-x+5，請寫出f（3x-1）的表達式.學生獲得如下結果：f（3x-1）=-（3x-1）+5=6-3x.在完成這一問題之后，再向學生提出一個類似的問題：已知f（x+1）=5x+5，求f（x）的表達式.此時，學生便可以采取類比遷移的方法展開思考，得出f（x+1）=（x+1）+3（x+1）+1.基于運算及化簡的過程，可以得到f（x）的表達式為f（x）=x2+3x+1.

以上案例中，學生的數學解題過程是一個非常典型的類比遷移過程.在這一過程中引入類比思維，更充分地發揮了其功能，使學生可以通過類比，更準確、更深入地把握相關知識，掌握運算規律，既是對學生數學思維能力的有效提升，同時也保障了課堂教學的高效化.

四、借助類比遷移，優化數學復習

在學習新知的過程中，學生一般都很難形成知識的整體架構，在對知識進行復習及整合的過程中，通過類比遷移能夠很充分地體現出知識點之間存在的關聯.教師應當在進行數學復習的過程中，基于類比遷移對數學知識進行整合和關聯，使學生可以通過比對更準確地把握知識，更深入地理解知識，幫助學生感悟知識點之間存在的主要異同.

例如，在針對“不等式”這一內容進行復習整理的過程中，教師可以引入類比推理的方式，針對經典例題進行再一次充分解讀，使學生可以基于教師的講解充分感悟針對不等式的做題技巧，之后再進行知識的整合，使學生可以形成對知識系統化感知，全面提升教學成效.除此之外，教師還可以借助類比推理對知識進行系統化處理，以此激發學生對于高中數學的學習熱情.例如，在教學“圓錐曲線與方程”這一節內容時，教師可以基于類比推理的方法，使學生可以實現對橢圓、雙曲線、拋物線等圖形知識的整合，以及做題技巧的處理.由此，學生既能夠更充分地熟悉各種圓錐曲線的相關知識，同時還可以查缺補漏，提升對于數學學習的信心及主觀能動性.

實踐證明，在高中數學復習教學中，引導學生借助類比遷移，能夠有效地幫助學生理清數學知識之間的聯系，形成數學知識網絡，從而促成數學復習的高效化.

總之，在高中數學教學中，合理地引入類比遷移思想，可以有效地優化學生的數學學習，既能夠幫助學生提升數學學習的信心，同時也有助于數學思維的培養.