類比法的應(yīng)用范文

時(shí)間:2023-05-04 13:10:53

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類比法的應(yīng)用

篇1

類比推理是一種重要的思維手段,可以解決很多難題。類比推理是人類的重要能力,幾乎一切智能活動(dòng)都涉及到類比,人們通過(guò)類比進(jìn)行理解、推理、學(xué)習(xí)和概括。類比推理與演繹推理和歸納推理的思維過(guò)程不同,它是由“特殊過(guò)渡到特殊”的推理,也就是說(shuō),類比推理是根據(jù)兩個(gè)或兩類對(duì)象有部分屬性相同,從而推出它們的其他屬性也相同的推理方法??陀^世界的任何對(duì)象(現(xiàn)象)之間都有著普遍的聯(lián)系,當(dāng)一個(gè)對(duì)象具有另一個(gè)對(duì)象的許多屬性時(shí),就可以推斷這兩個(gè)對(duì)象可能還有其他屬性相同,這就是類比推理存在的客觀基礎(chǔ)。

類比推理作為一種特殊類型的推理,并非出自人們的自由創(chuàng)造、隨意比附;在現(xiàn)實(shí)中其存在是有客觀基礎(chǔ)的,這個(gè)基礎(chǔ)就是客觀事物之間具有的共同性與差異性。但是正如世界上找不到兩片相同的樹(shù)葉一樣,客觀事物之間也存在著差異性,這使得我們并不能根據(jù)它們?cè)谀承┓矫娴南嗤蛳嗨?,就必然地推出它們?cè)诹硪恍┓矫娴膶傩砸蚕嗤蛳嗨?。因此,類比推理是一種或然性推理,也就是說(shuō),即使其前提是真的,由于其結(jié)論超出了前提所斷定的范圍,其結(jié)論并不必然為真。

二、類比教學(xué)法概述

類比推理在教學(xué)中被大量使用。類比教學(xué)法就是類比推理的具體運(yùn)用。所謂類比教學(xué)法就是利用類比方式進(jìn)行教學(xué),即在教學(xué)過(guò)程中把新知識(shí)與記憶中結(jié)構(gòu)相類似的舊知識(shí)聯(lián)系起來(lái),通過(guò)類比,從已知對(duì)象具有的某種性質(zhì)推出未知對(duì)象具有的相應(yīng)性質(zhì),從而尋找解決問(wèn)題的途徑。類比是由已知探索未知的一種重要方法。它可以是概念性類比,通過(guò)概念類比來(lái)揭示概念的本質(zhì)性和非本質(zhì)性,進(jìn)而建立新的概念;也可以是過(guò)程性類比,通過(guò)過(guò)程性類比展示知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展、形成的過(guò)程,從而理解知識(shí)的來(lái)龍去脈,形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò),使學(xué)生抓住問(wèn)題的本質(zhì),加深對(duì)問(wèn)題的理解;也可以是方法性類比,它可以借助別人發(fā)明創(chuàng)造的方法,通過(guò)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行多角度、多方面的類比探討與研究;也可以是知識(shí)的橫向與縱向類比,探求問(wèn)題的變式與不變式。

三、類比教學(xué)法的意義和作用

1.有助于教師建構(gòu)生動(dòng)、真實(shí)的情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。類比教學(xué)法是創(chuàng)設(shè)真實(shí)生動(dòng)情境的最有效工具之一。教師運(yùn)用類比法創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境,能有效地促使學(xué)生發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、新方法。學(xué)生在類比教學(xué)情境中,可以將要探索的問(wèn)題與已有經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái),找到類比的對(duì)象,進(jìn)而運(yùn)用對(duì)此類比對(duì)象的知識(shí)等進(jìn)行分析比較,建構(gòu)類比以尋求規(guī)律,作出猜想并找出證明思路。有老師在講授“除法的初步認(rèn)識(shí)”一課時(shí),先通過(guò)故事類比引出主題,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其具體教學(xué)過(guò)程如下。老師先給同學(xué)講了一個(gè)故事。一天,猴媽媽去超市買了6個(gè)又大又甜的桃子回來(lái)。剛進(jìn)家門,猴哥哥和猴弟弟就蹦著跳著跑了過(guò)來(lái),嘴里喊著:“媽媽,我要吃好吃的!”猴媽媽趕緊說(shuō):“別急,媽媽給你們分一分。”猴媽媽給了猴哥哥一個(gè)桃子,把剩下的5個(gè)桃子給了猴弟弟。這時(shí),猴哥哥跳了起來(lái),喊著:“媽媽偏心,不公平!”猴媽媽只好又在猴弟弟的桃子里拿了一個(gè)給猴哥哥。猴哥哥大哭大叫起來(lái):“媽媽不公平,不公平!只疼弟弟,不疼我。”猴媽媽實(shí)在沒(méi)有辦法了,只好又在猴弟弟的桃子里拿了一個(gè)給了猴哥哥。猴哥哥數(shù)了數(shù)自己的桃子,又?jǐn)?shù)了數(shù)弟弟的桃子,高興地拍著手說(shuō):“媽媽終于公平了。”故事講完后,老師問(wèn)學(xué)生:為什么前兩次分桃子,猴哥哥說(shuō)“不公平”?為什么最后猴哥哥說(shuō)“媽媽終于公平了”?然后通過(guò)課件展示引出當(dāng)堂課學(xué)習(xí)的主題――平均分。

在上面的教學(xué)中,教師運(yùn)用類比的思想設(shè)計(jì)教案,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,要求學(xué)生把當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的知識(shí)盡量和自己已經(jīng)知道的知識(shí)相聯(lián)系,并對(duì)這種聯(lián)系加以認(rèn)真的思考,引發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。這樣將原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)與新知識(shí)的學(xué)習(xí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),促進(jìn)了新舊知識(shí)的相互滲透,從而自覺(jué)地建構(gòu)出當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的意義。

2.幫助學(xué)生理解抽象的事物和概念,掌握科學(xué)的思維方法。類比教學(xué)法就是把學(xué)生不容易理解的問(wèn)題通過(guò)類比變得容易理解,把學(xué)生容易混淆的知識(shí)點(diǎn)通過(guò)類比變得清晰,把學(xué)生難于記憶的知識(shí)通過(guò)類比變得容易記憶,使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程中,提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、處理問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。實(shí)踐表明,把類比法應(yīng)用于教學(xué),不僅可以增強(qiáng)教學(xué)效果,有效地提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,更重要的意義在于可以使學(xué)生逐漸掌握類比聯(lián)想的科學(xué)思維方法。

有老師在進(jìn)行“物質(zhì)的量”教學(xué)時(shí),將“物質(zhì)的量”與質(zhì)量、時(shí)間等其他物理量進(jìn)行比較,減少學(xué)生對(duì)概念的陌生感,促進(jìn)了學(xué)生對(duì)概念的理解。教學(xué)中教師從四個(gè)方面對(duì)“物質(zhì)的量”進(jìn)行類比。(1)量的類比:揭示“量”的含義,有了對(duì)“量”這個(gè)上位概念的理解,再把同處下位的“物質(zhì)的量”與其他熟悉的基本量進(jìn)行類比闡釋,有利于增強(qiáng)對(duì)陌生概念的熟悉感和親切感;(2)單位的類比:在理解了量的含義的基礎(chǔ)上,通過(guò)定量類比其他計(jì)量單位的方法,來(lái)認(rèn)識(shí)摩爾這個(gè)物質(zhì)的量的單位,就能夠理解得深刻;(3)集合思想的類比:物質(zhì)的量及其單位摩爾是具有集合思想的概念,這完全是由于認(rèn)識(shí)客觀物質(zhì)的需要而提出的,與生活中的“打”、“盒”相似;(4)摩爾質(zhì)量的類比:運(yùn)用類比方法來(lái)推出1摩爾其他物質(zhì)的質(zhì)量,這樣的處理會(huì)使問(wèn)題的解決更簡(jiǎn)單一些。經(jīng)過(guò)這樣的類比,學(xué)生對(duì)摩爾這個(gè)概念的內(nèi)涵就清楚了:摩爾就是“一堆”,一堆數(shù)量就叫一摩爾,它實(shí)際上是物質(zhì)的量的單位,說(shuō)白了就是粒子“堆”數(shù)的單位。

3.有助于發(fā)展學(xué)生求異性思維的能力,從而深化對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。批判性思維是思維品質(zhì)的一個(gè)重要方面。在教學(xué)實(shí)踐中,創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)念惐惹榫?,可以引發(fā)學(xué)生的深入思考,經(jīng)過(guò)對(duì)事物多角度的分析批判性分析之后,會(huì)對(duì)事物產(chǎn)生更全面、深刻的認(rèn)識(shí)。類比不僅是事物之間相似性的比較,也可以從思考“同”中開(kāi)始,在思考“異”中推進(jìn),在類比的斷裂中,發(fā)現(xiàn)出新的意義來(lái)。有老師在講授余光中的《鄉(xiāng)愁》時(shí),要求學(xué)生把這首詩(shī)同席慕容的《鄉(xiāng)愁》相類比,找出兩者的不同,通過(guò)這樣的類比,學(xué)生發(fā)現(xiàn)席慕容的《鄉(xiāng)愁》單純是思鄉(xiāng)卻沒(méi)有對(duì)祖國(guó)的思念,而余光中的《鄉(xiāng)愁》則把家愁與國(guó)愁粘連一起,更有凝重感。由此可見(jiàn),類比可以在一個(gè)平面上加以展開(kāi)或者收斂,但是只有把類比的事物中不可比的一面解釋出來(lái),思路才能向深度突進(jìn)。

4.有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。在教學(xué)中,很多新知識(shí)都是在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,因而在這些新知識(shí)中多少都會(huì)帶有舊知識(shí)的痕跡,在新授課時(shí),通過(guò)對(duì)舊知識(shí)的回憶類比給學(xué)生創(chuàng)造“最佳思維環(huán)境”,可以使學(xué)生猜想出新授知識(shí)的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、研究思想與方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,變被動(dòng)聽(tīng)為主動(dòng)學(xué)。有老師在講授“球及其性質(zhì)”一部分時(shí),先是請(qǐng)同學(xué)回憶圓的定義,通過(guò)先行組織者構(gòu)建新知識(shí),搭建起新舊知識(shí)之間的橋梁,尋求新舊知識(shí)之間的聯(lián)系,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生自己得出球面的定義,由于定義中將球的定義與圓的定義進(jìn)行了對(duì)比,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到圓與球之間的區(qū)別與聯(lián)系,在后續(xù)知識(shí)的學(xué)習(xí)中自然由圓的性質(zhì)聯(lián)想出球的類似性質(zhì)。這樣,學(xué)生通過(guò)細(xì)心類比,在課堂上能主動(dòng)駕馭學(xué)習(xí)內(nèi)容,自覺(jué)地抓住問(wèn)題的本質(zhì),從而“再創(chuàng)造”新知識(shí)。這樣的類比教學(xué),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使他們敢于猜想,善于挖掘,大膽證實(shí),學(xué)生獲得的知識(shí)遠(yuǎn)比單純教師的講授記憶深刻。

四、運(yùn)用類比教學(xué)法注意的事項(xiàng)

類比教學(xué)模式是一種很有效的教學(xué)手段,但類比推理是一種或然性推理,得到的結(jié)論有一定的偶然性,不一定是科學(xué)的。若類比使用不當(dāng),可能產(chǎn)生認(rèn)識(shí)上的錯(cuò)誤,增加后續(xù)的教學(xué)難度。這是因?yàn)轭惐仁挛镩g只是在某方面的相同或相似,甚至是在某些特定條件下的相同或相似,而不能泛泛認(rèn)為二者的所有屬性都可以不加任何約束的一一對(duì)應(yīng)。因此,“限制不明”的“類比”會(huì)使學(xué)生在界定不清的情況下,因分不清誰(shuí)是誰(shuí)非,而將二者的概念、性質(zhì)等混淆,造成知識(shí)的負(fù)遷移,導(dǎo)致出錯(cuò)。因而類比教學(xué)的運(yùn)用有一定的局限性,教師在運(yùn)用類比教學(xué)法時(shí)一定要注意。

1.類比要恰當(dāng)。類比不能局限于表面相似性,更不能“望文生義”,否則有可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的預(yù)測(cè)與結(jié)論。比如學(xué)習(xí)“速度”的概念之后,常常是借助研究“速度”的方法,類比引入“密度”、“壓強(qiáng)”、“功率”、“電阻”等物理量,如果沒(méi)有說(shuō)明類比的特征依據(jù),學(xué)生只會(huì)注意公式的形式,在類比模仿中產(chǎn)生很多歧義,如有些學(xué)生認(rèn)為物質(zhì)的密度與質(zhì)量成正比、與體積成反比;認(rèn)為導(dǎo)體的電阻是由電壓和通過(guò)的電流決定的。

2.類比的運(yùn)用要考慮到學(xué)生的年齡特征。類比推理是一種非常抽象的能力,年齡小的學(xué)生和沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生對(duì)于這種復(fù)雜的過(guò)程可能會(huì)深感困難,他們很難將類比中相關(guān)的部分與不相關(guān)的部分區(qū)分開(kāi)來(lái),容易錯(cuò)誤地理解類比中的關(guān)系。

篇2

【關(guān)鍵詞】 初中數(shù)學(xué);類比法;教學(xué)意義;應(yīng)用策略

在初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,面對(duì)大量的習(xí)題,學(xué)生常常會(huì)產(chǎn)生厭煩的情緒,在這種情緒的作用下,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也不好. 因此,初中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)該注重樹(shù)立學(xué)生的數(shù)學(xué)類比思想,將相類似的題目進(jìn)行有效的歸納、整理,從中發(fā)現(xiàn)這些題目的異同點(diǎn),再利用所學(xué)的相關(guān)知識(shí)發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)與理論,以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力與邏輯推理能力. 一、初中數(shù)學(xué)背景下類比法教學(xué)的意義

類比思想是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的一種重要的解題思想,它是將新舊事物之間相類似的部分進(jìn)行有效的對(duì)比,并從中找到解題的方法,實(shí)現(xiàn)解決問(wèn)題的目的. 這是一種創(chuàng)造性的數(shù)學(xué)思想,也是一種簡(jiǎn)單的解題方法,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中具有重要的意義. 本文將從類比法應(yīng)用的不同類型進(jìn)行探討. 首先,知識(shí)與知識(shí)類比. 在初中生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,已經(jīng)學(xué)過(guò)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有效的整理與分析,但是對(duì)于知識(shí)點(diǎn)之間的類比,還是需要教師指導(dǎo)完成. 初中數(shù)學(xué)教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生將兩個(gè)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)作比較,可以使學(xué)生在比較中記憶新知識(shí),鞏固舊知識(shí),提高學(xué)習(xí)效果. 其次,知識(shí)與實(shí)踐類比. 初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師常常會(huì)將生活實(shí)踐中的事例引入到課堂中,以幫助學(xué)生理解相關(guān)知識(shí)或者數(shù)學(xué)理論. 因此,數(shù)學(xué)知識(shí)理論與生活實(shí)踐之間是存在著一定的聯(lián)系的,有效地將兩者聯(lián)系起來(lái),可以提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)理論的理解效率,也可以促進(jìn)學(xué)生樹(shù)立將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到生活實(shí)踐中的意識(shí),提高學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力. 最后,數(shù)學(xué)與其他學(xué)科類比. 數(shù)學(xué)作為學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)工具性學(xué)科,培養(yǎng)學(xué)生各種解題能力,這也為其他學(xué)科的學(xué)習(xí)提供了基礎(chǔ). 所以在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師也可以將數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間類似的部分進(jìn)行類比,這能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,開(kāi)闊學(xué)生的知識(shí)視野,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性解決問(wèn)題能力的形成.

二、初中數(shù)學(xué)背景下應(yīng)用類比法教學(xué)的策略

初中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)用類比思想進(jìn)行教學(xué),不僅可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)習(xí)效率,還可以促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng). 因此,初中數(shù)學(xué)教師可以靈活運(yùn)用各種教學(xué)方法,提高學(xué)生利用類比方法解決問(wèn)題的意識(shí),進(jìn)而在不斷學(xué)習(xí)與練習(xí)中,促進(jìn)學(xué)生類比能力的發(fā)展.

1. 創(chuàng)設(shè)各種教學(xué)情境,提高學(xué)生類比意識(shí)

在教師進(jìn)行初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過(guò)程中,教師可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)各種教學(xué)情境,來(lái)向?qū)W生滲透類比思想,提高學(xué)生的類比意識(shí). 只有學(xué)生具備了利用類比方法解決問(wèn)題的意識(shí),才有可能有效地運(yùn)用類比方法,提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率.

2. 挖掘類比素材,激發(fā)學(xué)生類比解題的興趣

初中數(shù)學(xué)教材中有很多相聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn),教師可以利用這些知識(shí)點(diǎn)之間的相關(guān)性,組織學(xué)生觀察、思考,進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)分析得出結(jié)論,使學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅. 教師還可以在課外生活中或者其他學(xué)科中挖掘數(shù)學(xué)類比素材,啟發(fā)學(xué)生從知識(shí)的延伸、相似、互逆等方面思考,并在比較中發(fā)現(xiàn)未知知識(shí)或者理論,激發(fā)學(xué)生類比解題的興趣,提高解題效率與學(xué)習(xí)效果. 比如,講解“軸對(duì)稱圖形”知識(shí)時(shí),教師可以將教材中的圖形與生活中的事例相類比,通過(guò)觀察與思考,理解軸對(duì)稱圖形即是一個(gè)圖形沿一條直線折疊,直線兩旁的部分能夠完全重合的圖形.

3. 為類比法的應(yīng)用提供環(huán)境基礎(chǔ),合理利用類比方法

初中數(shù)學(xué)教師在編寫教案時(shí),可以將類比法貫穿于整個(gè)課堂教學(xué)過(guò)程中,營(yíng)造輕松、愉悅的教學(xué)環(huán)境,為類比法的應(yīng)用提供環(huán)境基礎(chǔ),使學(xué)生隨時(shí)都能夠感受到類比法應(yīng)用的優(yōu)勢(shì),并在教師的講解與不斷練習(xí)中,增強(qiáng)利用類比法解題的意識(shí),促進(jìn)類比能力的形成與發(fā)展,進(jìn)而提高教學(xué)效果與學(xué)習(xí)效果. 比如,在講解“相似三角形的判定條件”時(shí),可以利用全等三角形與相似三角形相類比,讓學(xué)生親自動(dòng)手裁剪出全等三角形與相似三角形,營(yíng)造一個(gè)輕松的、愉悅的教學(xué)環(huán)境,使學(xué)生通過(guò)有效的比較、思考,得出相似三角形的判定方法,即是將全等三角形中兩邊及其夾角對(duì)應(yīng)相等換成兩邊對(duì)應(yīng)成比例且?jiàn)A角相等,三邊對(duì)應(yīng)相等換成三邊對(duì)應(yīng)成比例,就能判定兩個(gè)三角形是相似三角形.

總而言之,初中數(shù)學(xué)作為學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程,也是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算、邏輯推理、空間想象等能力的重要課程,所以初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)該積極探討創(chuàng)新的教學(xué)思想與有效的教學(xué)方法,以提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果. 經(jīng)過(guò)不斷實(shí)踐證明,類比法在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中可以幫助學(xué)生提高解決問(wèn)題的效率,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合實(shí)踐能力的發(fā)展. 相信,隨著類比法在初中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,它所起到的作用也將越來(lái)越重要.

【參考文獻(xiàn)】

[1]曹莉萍. 類比法在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 淮陰師范學(xué)院教育科學(xué)論壇, 2006(04).

[2]松萬(wàn)軍. 淺談初中數(shù)學(xué)類比思想的教學(xué)策略[J]. 課程教材教學(xué)研究(中教研究),2009(Z6) .

篇3

關(guān)鍵詞: 類比法 歸納推理 演繹推理 數(shù)學(xué)教學(xué)

類比是數(shù)學(xué)猜想和思維創(chuàng)新的指南針。在自然科學(xué)發(fā)展史上,無(wú)論古代、近代,還是現(xiàn)代,類比在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中都是一種被普遍應(yīng)用的方法。類比方法的應(yīng)用是隨著科學(xué)思維水平的提高而不斷發(fā)展的。這種發(fā)展具體表現(xiàn)在:從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從靜態(tài)到動(dòng)態(tài),從定性到定量的發(fā)展。

一、類比

1.類比的涵義

所謂類比是這樣的一種推理,它把不同的兩個(gè)(兩類)對(duì)象進(jìn)行比較,根據(jù)兩個(gè)(兩類)對(duì)象在一系列屬性上的相似,而且已知其中一個(gè)對(duì)象還具有其他的屬性,由此推出另一個(gè)對(duì)象也具有相似的其他屬性的結(jié)論。簡(jiǎn)稱類推、類比。它是科學(xué)研究中常用的方法之一。

類比是一種推理方法,根據(jù)兩種事物在某些特征上的相似,做出它們?cè)谄渌卣魃弦部赡芟嗨频慕Y(jié)論。

?相似或相同屬性是推理的依據(jù),即為前提。

?推出兩個(gè)事物的其他屬性相似或相同,即為推理結(jié)論。

?例如:

2.類比法的優(yōu)勢(shì)

*類比法不限于同類事物中比較

*類比法不限于事物的個(gè)數(shù)多少

*類比法可以比較本質(zhì)特征也可以比較非本質(zhì)特征

3.類比法的模式表式

M對(duì)象有a、b、c、d屬性

N對(duì)象有a、b、c屬性或a′、b′、c′屬性(表示相同或相似)

所以N對(duì)象可能有d或d′屬性

上述的“M”、“N”是指不同的對(duì)象:或是指不同的個(gè)體對(duì)象,比如地球與太陽(yáng);或是指不同的兩類對(duì)象,比如植物類與動(dòng)物類;或是指不同的領(lǐng)域,比如宏觀世界與微觀世界。類比推理的應(yīng)用場(chǎng)合是多種多樣的,有時(shí)也可以把某類的個(gè)體對(duì)象與另―類對(duì)象進(jìn)行類比,例如,為了弄清某種新藥物在人類身上的效用和反應(yīng)如何,往往是用某類動(dòng)物個(gè)體來(lái)做試驗(yàn),然后通過(guò)類比求得答案。

4.類比結(jié)論都是正確的嗎?

答案是否定的。

如果前提中確認(rèn)的共同屬性很少,而且共同屬性和推出來(lái)的屬性沒(méi)有什么關(guān)系,這樣的類比推理就極不可靠。這種類比稱為機(jī)械類比。

類比的結(jié)論是或然的。類比的結(jié)論之所以具有或然性主要是由于以下兩方面的原因;一方面是因?yàn)閷?duì)象之間不僅具有相同性,而且具有差異性。就是說(shuō),M,N兩對(duì)象盡管在一系列屬性(a、b、c)上是相似的,但由于它們是不同的兩個(gè)對(duì)象,總還有某些屬性是不同的。如果d屬性恰好是M對(duì)象異于N對(duì)象的特殊性,那么我們作出N對(duì)象也具有d屬性的結(jié)論,便是錯(cuò)誤的。例如,地球與火星盡管它們?cè)谝幌盗袑傩陨鲜窍嗨频模ㄌ?yáng)系的行星,存在著大氣層,適于生命存在的溫度,等等),但是地球上有生物,能不能說(shuō)火星上也有生物呢?不能,因?yàn)榛鹦沁€有不同于地球的特殊性。近年來(lái)航天的科學(xué)考察表明,火星上并未發(fā)現(xiàn)什么生物。另一方面,對(duì)象中并存的許多屬性,有些是對(duì)象的固有屬性,有些是對(duì)象的偶有屬性。比如,血液循環(huán)是人體的固有屬性,而吃了雞蛋產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng),這是個(gè)別人身上的偶有屬性。如果作出類推的d屬性是某一對(duì)象的偶有屬性,那么另一對(duì)象很可能就不具有d屬性。

類比,作為一種推理方法,它是通過(guò)比較不同對(duì)象或不同領(lǐng)域之間的某些屬性相似,從而推導(dǎo)出另一屬性也相似。它既不同于演繹推理從一般推導(dǎo)到個(gè)別,又不同于歸納推理從個(gè)別推導(dǎo)到一般,而是從特定的對(duì)象或領(lǐng)域推導(dǎo)到另一特定對(duì)象或領(lǐng)域的推理方法。

盡管類比推理可以在某類個(gè)體對(duì)象與另一類對(duì)象之間進(jìn)行,但是類比推理卻不能在某類與該類所屬的個(gè)別對(duì)象之間進(jìn)行。如果以為類比推理是歸納推理和演繹推理的壓縮,那就錯(cuò)了。類比推理只能在兩個(gè)不同對(duì)象或不同領(lǐng)域中進(jìn)行過(guò)渡。

有人認(rèn)為存在著這樣一種類比推理:

S類的某一個(gè)體具有屬性a,b,c,d。

S類具有屬性a,b,c。

所以,S類具有屬性d。

這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的,因?yàn)檫@是憑主觀想象用類比推理的模式去描述了一個(gè)實(shí)際上是歸納概括的邏輯過(guò)程。誠(chéng)然,無(wú)論是歸納推理還是類比推理都是已有知識(shí)的外推和擴(kuò)展。但是不能因此而混淆了兩種推理方法之間的根本區(qū)別:歸納推理是從個(gè)別(特殊)概括到一般,而類比推理是從某一特定的對(duì)象或領(lǐng)域外推到另一個(gè)不同的特定的對(duì)象或不同的領(lǐng)域。

還有人認(rèn)為有這樣一種類比推理:

S類對(duì)象具有屬性a,b,c,d。

S類的某一個(gè)體對(duì)象具有屬性a,b,c。

所以,S類的某一個(gè)體對(duì)象具有屬性d。

這種觀點(diǎn)同樣也是錯(cuò)誤的,因?yàn)檫@是憑主觀想象用類比推理的模式去描述了一個(gè)實(shí)際上是演繹的邏輯過(guò)程,演繹推理是從一般推出個(gè)別(特殊),而類比卻是從某一特定對(duì)象或領(lǐng)域外推到另一個(gè)特定對(duì)象或領(lǐng)域的。這種根本區(qū)別不能混淆。

二、類比在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

數(shù)學(xué)類比:數(shù)學(xué)解題與數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)一樣,通常都是在通過(guò)類比、歸納等探測(cè)性方法進(jìn)行探測(cè)的基礎(chǔ)上,獲得對(duì)有關(guān)問(wèn)題的結(jié)論或解決方法的猜想,然后設(shè)法證明或否定猜想,進(jìn)而達(dá)到解決問(wèn)題的目的。類比、歸納是獲得猜想的兩個(gè)重要的方法。

在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,如定義、定理、推導(dǎo)公式、證明等,我們常常會(huì)有些“似曾相識(shí)”的感覺(jué)。如果把“似曾相識(shí)”的東西進(jìn)行比較,加以聯(lián)想,可能就會(huì)出現(xiàn)許多意想不到的結(jié)果和方法。這種“把類似進(jìn)行比較、聯(lián)想,由一個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象已知的特殊性質(zhì)遷移到另一個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象上去,從而獲得另一個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象的性質(zhì)”的思維方法就是類比法。

1.公式、定理等形式上類比聯(lián)想

實(shí)踐證明這是正確的。

長(zhǎng)方形與長(zhǎng)方體有很多屬性相同:對(duì)邊互相平行,鄰邊互相垂直。

其性質(zhì)類比聯(lián)想:長(zhǎng)方形對(duì)角線的平方等于長(zhǎng)和寬的平方和。

?陴長(zhǎng)方體對(duì)角線的平方等于長(zhǎng)、寬、高的平方和。

同理:柱體與矩形相似、錐體與三角形相似,臺(tái)體與梯形相似,故進(jìn)一步類比聯(lián)想:

立體幾何知識(shí)是平面幾何知識(shí)的發(fā)展和推廣,在公式計(jì)算,解題方法上有很多相通之處,故立體幾何問(wèn)題往往轉(zhuǎn)化為平面幾何問(wèn)題來(lái)解決。

2.運(yùn)算、方法等實(shí)質(zhì)上類比聯(lián)想

用字母來(lái)表式數(shù)就有了式,故在加、減、乘、除、通分、約分等運(yùn)算法則上數(shù)與式是相似的。這給我們解決問(wèn)題帶來(lái)了很大的方便。

例:多項(xiàng)式除以多項(xiàng)式

問(wèn)題:填空:( )(2x+1)=6x+7x+2

這個(gè)問(wèn)題實(shí)際上求(6x+7x+2)÷(2x+1)=?

用豎式計(jì)算:21 類比 2x+1

用多項(xiàng)式乖法可證明這是正確的。

3.學(xué)思路上類比的助發(fā)現(xiàn)作用

類比還常常被用于解釋新的理論和定義,它具有助發(fā)現(xiàn)作用,當(dāng)新理論剛提出之時(shí),必須通過(guò)類比用人們已熟悉的理論去說(shuō)明新提出的理論和定義,這就是類比助發(fā)現(xiàn)作用的表現(xiàn)。在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中,類比的這種助發(fā)現(xiàn)作用是不可忽視的。

例如:觀察(1)=2 (2)=3

形式上:左式是和取根式,右式是數(shù)乘根式,且數(shù)字位置不變。即有

=a

可證明成立:===a

這是一個(gè)由特殊到一般的過(guò)程,很妙的??墒桥笥褌儯傧胂脒€有更妙些的嗎?由推導(dǎo)過(guò)程我們還可發(fā)現(xiàn)分?jǐn)?shù)指數(shù)與根指數(shù)有關(guān)??蛇M(jìn)一步推廣到下式成立:

=a

它是從個(gè)別到個(gè)別,或者說(shuō)是從特殊到特殊的推理。類比推理能啟迪人們的思維,促進(jìn)人們的聯(lián)想,從而可以擴(kuò)大人們的視野,開(kāi)拓人們的認(rèn)識(shí)。它是一種創(chuàng)造性思維方法,在發(fā)現(xiàn)科學(xué)事實(shí)及提出科學(xué)假說(shuō)方面有著重要的作用。類比是我們推廣數(shù)學(xué)概念、拓展數(shù)學(xué)命題、探究解題思路、進(jìn)行數(shù)學(xué)猜想和思維創(chuàng)新的重要推理方法。

還有如:等差數(shù)列與等比數(shù)列(僅一字之差),無(wú)論是定義上,還是性質(zhì)上、解題方法上都是非常相似的,因此在教學(xué)上教師可以利用類比的方法去引導(dǎo)學(xué)生。在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí),通過(guò)對(duì)已學(xué)知識(shí)的回憶類比,給學(xué)生創(chuàng)造最佳的思維環(huán)境,引導(dǎo)學(xué)生猜想出新授知識(shí)的內(nèi)容、論證的思想方法,激發(fā)學(xué)習(xí)積極性,變被動(dòng)接受為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

4.類比推理在圖形推導(dǎo)上的應(yīng)用

ABC的周長(zhǎng)為l,內(nèi)切圓O的半徑為r,連接OA,OB,OC,ABC被劃分為三個(gè)小三角形,用S表示的ABC面積(可作為三角形內(nèi)切圓半徑公式)。

S=S+S+S=AB?r+BC?r+CA?r=lr

(1)理解與應(yīng)用:利用公式計(jì)算邊長(zhǎng)分別為5、12、13的三角形內(nèi)切圓半徑;

(2)類比與推理:若四邊形ABCD存在內(nèi)切圓(與各邊都相切的圓)且面積為S,各邊長(zhǎng)分別為a,b,c,d,試推導(dǎo)四邊形的內(nèi)切圓半徑公式;

(3)拓展與延伸:若一個(gè)n邊形(n為不小于3的整數(shù))存在內(nèi)切圓且面積為S,各邊長(zhǎng)分別為a,a,a,…a,合理猜想其四邊形的內(nèi)切圓半徑公式。

解:(1)S=×5×12=30

30=lr

r=2

(2)r=2S/(a+b+c+d)=lr

(3)r=2S/(a+a+a+…+a)=lr

5.條件判定上的類比推理

例:(2010年南京)學(xué)習(xí)“圖形的相似”后,我們可以借助探索兩個(gè)直角三角形全等的條件所獲得的經(jīng)驗(yàn),繼續(xù)探索兩個(gè)直角三角形相似的條件。

(1)“對(duì)于兩個(gè)直角三角形,滿足一邊一銳角對(duì)應(yīng)相等,或兩直角邊對(duì)應(yīng)相等,兩個(gè)直角三角形全等”類似地,可以得到:“滿足一銳角對(duì)應(yīng)相等,或兩直角邊對(duì)應(yīng)成比例,兩個(gè)直角三角形相似”。

(2)“滿足斜邊和一條直角邊對(duì)應(yīng)相等的兩個(gè)直角三角形全等”,可以得到:“滿足斜邊和一條直角邊對(duì)應(yīng)成比例,兩個(gè)直角三角形相似”。

證明略。事實(shí)證明這些結(jié)論正確的。

三、合理性原則

為了使類比在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中發(fā)揮有效的作用,人們進(jìn)行類比推理時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下原則。

第一,類比所根據(jù)的相似屬性越多,類比的應(yīng)用也就越為有效。這是因?yàn)閮蓚€(gè)對(duì)象的相同屬性越多,意味著它們?cè)谧匀活I(lǐng)域(屬種系統(tǒng))中的地位也是較為接近的。這樣去推測(cè)其他的屬性相似也就有較大的可能是合乎實(shí)際的。

第二,類比所根據(jù)的相似屬性之間越是相關(guān)聯(lián)的,類比的應(yīng)用也就越為有效。因?yàn)轭惐人鶕?jù)的許多相似屬性,如果是偶然的并存,那么推論所依據(jù)的就不是規(guī)律的東西,而是表面的東西,結(jié)論就不大可靠了。如果類比所依據(jù)的是現(xiàn)象間規(guī)律性的東西,不是偶然的表面的東西,那么結(jié)論的可靠性程度就較大。

第三,類比所根據(jù)的相似數(shù)學(xué)模型越精確,類比的應(yīng)用也就越有成效。因?yàn)橹挥性诰_的數(shù)學(xué)模型之間作出類比,才能把其中相關(guān)的元素分別地準(zhǔn)確地對(duì)應(yīng)起來(lái),才能較為有效地作出新的發(fā)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

[1]類比.百度百科.

篇4

關(guān)鍵詞:類比法;剛體力學(xué),教學(xué)

中圖分類號(hào):G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914x(2014)08-01-01

類比法是依據(jù)所研究的物理對(duì)象之間的相似性,對(duì)兩種物理研究對(duì)象進(jìn)行比較,再通過(guò)已掌握物理對(duì)象的規(guī)律,推知另一物理對(duì)象規(guī)律的方法。在剛體力教學(xué)中,經(jīng)常使用類比法對(duì)物理對(duì)象進(jìn)行研究,其中包括物理概念及規(guī)律、剛體基本運(yùn)動(dòng)定律的類比以及解題方法的類比。為方便廣大師生參考,筆者將對(duì)類比法在剛體力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用方法及注意事項(xiàng)作出進(jìn)一步的說(shuō)明。

1. 剛體力學(xué)中的基礎(chǔ)類比

1.1 物理概念的類比

在剛體力學(xué)的教學(xué)中,類比法的應(yīng)用范圍非常廣泛,其中就包括物理概念的類比教學(xué)。由于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)與剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩者運(yùn)動(dòng)規(guī)律相似,具有可類比性,所以兩者所對(duì)應(yīng)的概念在其相應(yīng)分支中的地位、功能、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)大體相同,因此,學(xué)生可以利用類比法將更好地理解有關(guān)剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的抽象概念。其具體的類比過(guò)程為:首先確定二者的可類比性;然后找出質(zhì)點(diǎn)的概念即質(zhì)點(diǎn)就是有質(zhì)量但不存在體積與形狀的點(diǎn);接下來(lái)進(jìn)行類比分析最終得出剛體定義,在任何力的作用下,形狀和體積都不發(fā)生變化的物體即為剛體。類似的,我們根據(jù)物體的動(dòng)量是其質(zhì)量與速度的乘積,可以得出剛體的角動(dòng)量是其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角速度的乘積。另外,根據(jù)質(zhì)點(diǎn)所受合外力等于動(dòng)量與時(shí)間變化率的比值可類比推出剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)所受的合外力矩等于角動(dòng)量與時(shí)間變化率的比值。以上的三個(gè)概念分別是剛體的定義、剛體運(yùn)動(dòng)的矢量性和剛體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。運(yùn)用類比法教學(xué)可以使學(xué)生更好地理解這些剛體力學(xué)的概念。

1.2物理規(guī)律的類比

類比法教學(xué)同樣適用于剛體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的導(dǎo)出。由于剛體概念、相關(guān)物理量的相似性,它們所遵循的物理規(guī)律之間也必然會(huì)具有相似性。類比教學(xué)可以比較物體或系統(tǒng)受外界影響時(shí)其過(guò)程量和狀態(tài)量增量的關(guān)系及其狀態(tài)量保持不變時(shí)的外界條件。運(yùn)用類比法可以得出很多有關(guān)剛體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,如質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理與剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能定理類比中的合外力做功公式的推知、狀態(tài)量動(dòng)能表達(dá)式的推知以及他們之間的增量關(guān)系,并得出剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)能量守恒這一結(jié)論。

1.3基本運(yùn)動(dòng)定律的類比

剛體運(yùn)動(dòng)的基本運(yùn)動(dòng)定律也可以用類比法進(jìn)行探究。例如:質(zhì)點(diǎn)力學(xué)的核心運(yùn)動(dòng)定律是牛頓第一定律,即合外力等于物體質(zhì)量與加速度的乘積。根據(jù)上述對(duì)應(yīng),在剛體力學(xué)中,與合外力對(duì)應(yīng)的是力矩,與質(zhì)量對(duì)應(yīng)的是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,與加速度對(duì)應(yīng)的是角加速度,牛頓第一定律在剛體力學(xué)中的對(duì)應(yīng)式為:力矩等于剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角加速度的乘積。這就是剛體力學(xué)中的核心定律――轉(zhuǎn)動(dòng)定律。牛頓定律告訴我們,平動(dòng)加速度與受力成正比,與質(zhì)量成反比;類似的,轉(zhuǎn)動(dòng)定律告訴我們,轉(zhuǎn)動(dòng)角加速度與力矩成正比,與角加速度成反比。

2. 利用類比法解決導(dǎo)剛體動(dòng)力問(wèn)題

2.1運(yùn)用類比法推導(dǎo)剛體動(dòng)力學(xué)公式

除了剛體力學(xué)中的核心定律的推導(dǎo),還有很多剛體動(dòng)力學(xué)公式的推導(dǎo)用到了類比法。將定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體看成是由許多質(zhì)點(diǎn)組成的,設(shè)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量分別為m1,m2,m3…m n,各質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于轉(zhuǎn)軸的距離分別為r1 、r2、r3 、…、r n。假設(shè)剛體在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,組成剛體的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng)平面內(nèi)所受的合外力分別為f1、f 2、 f3 …fn ,相應(yīng)的線加速度分別為a1、a2 、a3 …a n,則對(duì)各個(gè)質(zhì)點(diǎn),運(yùn)用牛頓第二定律,有f1=m1a1,f2=m2a2,f3=m3a3 …fn=m n?a n 。

依上推理,由于質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的計(jì)算公式是E=1/2?m?v?v,根據(jù)它們的對(duì)稱性,那么可以得出剛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能應(yīng)該是 E=1/2?l?w?w。同理,剛體的合外力做功公式、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律、角動(dòng)量公式等都可以用類比法得出。用類比法推導(dǎo)剛體動(dòng)力學(xué)公式是剛體力學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵方法。

2.2解題步驟的類比

類比法在剛體力學(xué)學(xué)習(xí)中的另一個(gè)重要功能就是解題。由于剛體運(yùn)動(dòng)與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)具有極大的相似性,所以剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題和質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題二者解題思路基本相同,具體步驟如下:首先應(yīng)確定研究對(duì)象,也就是剛體;然后對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,畫(huà)出剛體受力示意圖;緊接著我們可以利用定理、定律及題設(shè)聯(lián)系列方程組,這一過(guò)程需要用到類比法推導(dǎo)得出的很多公式;接下來(lái)是聯(lián)立方程求解,求解步驟也可以參照質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)題目的相關(guān)步驟。最后一步就是計(jì)算結(jié)果得出結(jié)論,這樣,一道看似復(fù)雜的剛體力學(xué)題目就在類比法不斷應(yīng)用的過(guò)程中被輕松解決了。

3.運(yùn)用類比法的注意事項(xiàng)

3.1類比三要素的選擇

類比三要素的正確選擇對(duì)于類比結(jié)論的正確性有很大的影響。所謂類比的三要素,就是指類比源、類比泉以及類比知識(shí)單元。類比源是指被類比的對(duì)象,如上文中的質(zhì)點(diǎn);類比泉是所類比的對(duì)象,如上文提到的剛體;類比知識(shí)單元是指兩個(gè)對(duì)象之間的相似特性。教師應(yīng)盡量選擇我們所熟知的、研究比較深入、結(jié)論可靠性高的物體或概念作為類比源;選擇有待我們研究的對(duì)象作為類比泉;同時(shí)盡可能選擇對(duì)立統(tǒng)一的類比知識(shí)單元。只有確定好類比的三個(gè)要素,我們才能進(jìn)行正確的類比,得出有效的、可靠性相對(duì)較高的結(jié)論。

3.2結(jié)論存在不可靠性

筆者列舉了科學(xué)史上成功運(yùn)用類比法的典型事例,也聯(lián)系教學(xué)實(shí)際敘述了如何運(yùn)用類比法。但讀者應(yīng)該注意到,類比法是一種由特殊到特殊的邏輯思維方法,它推出的結(jié)論往往帶有一定的不可靠性,這是因?yàn)閺?個(gè)對(duì)象之間在某些方面的相同或相似,并不一定得出它們?cè)谄渌鼘傩苑矫嬉脖厝幌嗤蛳嗨频慕Y(jié)論。因此,用類比法推出的結(jié)論是否正確,最終要接受實(shí)踐的檢驗(yàn)。如剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),各點(diǎn)的法向加速度等于速度的平方與運(yùn)動(dòng)半徑的比值,由公式中的函數(shù)關(guān)系,就會(huì)得出加速度正比于半徑的倒數(shù)的錯(cuò)誤結(jié)論,此類比忽略了剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物理本質(zhì)――剛體上各點(diǎn)角速度相同。因此,在剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的教學(xué)中,關(guān)于角速度、力矩、角動(dòng)量等與速度、動(dòng)量、力等的矢量類比中,一定要注意2類矢量的本質(zhì)區(qū)別,前者為軸矢量,滿足鏡面對(duì)稱變換后平行分量相反而垂直分量不變的規(guī)則,后者則為極矢量,滿足鏡面對(duì)稱變換后平行分量不變二垂直分量相反的規(guī)則。在物理教學(xué)中,應(yīng)對(duì)類比對(duì)象進(jìn)行仔細(xì)分析、比較,透過(guò)現(xiàn)象抓住相對(duì)應(yīng)特征,并對(duì)結(jié)論進(jìn)行物理本質(zhì)分析、討論,去偽存真,使學(xué)生自覺(jué)地理解、掌握知識(shí)。同時(shí)注意要防止類比法的濫用、生搬硬套,避免學(xué)生對(duì)物理知識(shí)產(chǎn)生曲解、錯(cuò)解。

4.結(jié)語(yǔ)

類比法是人們認(rèn)識(shí)世界和研究物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種常見(jiàn)的方法,將類比法應(yīng)用到剛體力學(xué)的教學(xué)中來(lái)有利于學(xué)生理解剛體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并快速準(zhǔn)確地解決有關(guān)剛體力學(xué)的題目。物理教師還應(yīng)該讓學(xué)生將類比法推廣到實(shí)踐中去,發(fā)掘剛體力學(xué)的其他運(yùn)功規(guī)律,使學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐獲得的知識(shí)有機(jī)結(jié)合,拓寬學(xué)生所學(xué)有關(guān)剛體力學(xué)知識(shí)的深度。教師運(yùn)用類比法進(jìn)行剛體力學(xué)的教學(xué)會(huì)收獲很好的教學(xué)效果,培養(yǎng)出既具備扎實(shí)理論知識(shí)基礎(chǔ)又具備舉一反三能力的優(yōu)秀人才。

參考文獻(xiàn):

[1] 袁希娟、龔耘.淺談?lì)惐确╗J].河北理工學(xué)院學(xué)報(bào),2003,(1):84-88.

篇5

關(guān)鍵詞: 類比法; 物理教學(xué); 應(yīng)用

中圖分類號(hào): G427文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào): 1009-8631(2010)09-0054-01

物理這門課在中學(xué)諸多學(xué)科中,學(xué)生普遍反映是較難學(xué)的一門課。我想之所以造成這種認(rèn)識(shí)無(wú)非有兩點(diǎn)原因:1.學(xué)生自身對(duì)這門課缺乏興趣;2.這門課所涉及的知識(shí)抽象難理解。如果在教學(xué)的過(guò)程中既能激發(fā)學(xué)生的興趣,又能把抽象的知識(shí)很直觀的展現(xiàn)在學(xué)生面前,那么學(xué)生學(xué)起來(lái)就會(huì)很輕松了。我在課堂教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常用“類比”這種方法。所謂類比,就是根據(jù)兩種事物在某些特性上的相似,推理出它們?cè)诹硪恍┨匦陨弦部赡芟嗨频乃季S形式。應(yīng)用到物理學(xué)習(xí)中,就是將陌生的物理現(xiàn)象與你熟悉的相似的物理現(xiàn)象進(jìn)行比較,從而揭示出物理過(guò)程或物理現(xiàn)象的本質(zhì)。這樣既能把抽象的問(wèn)題直觀化,又使學(xué)生增強(qiáng)了新奇感,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。下面談?wù)劚救嗽诮虒W(xué)中應(yīng)用類比法的體會(huì)。

一、應(yīng)用類比方法形成物理概念

對(duì)于一些極為陌生、抽象的物理概念,如果用熟悉的、形象化的事物去類比,那么往往會(huì)產(chǎn)生“一語(yǔ)道破天機(jī)”的驚人作用,幫助學(xué)生加速認(rèn)識(shí)過(guò)程。例如:學(xué)習(xí)比熱容概念時(shí),比熱容是個(gè)陌生、抽象的物理概念。比熱容感念:質(zhì)量為一千克的某中物質(zhì)溫度升高一攝氏度所吸收的熱量叫這種物質(zhì)的比熱容。我們用“類比”這一教學(xué)方式來(lái)完成比熱容感念的教學(xué)任務(wù)。一個(gè)燒餅,讓不同的人吃,嘴巴小的人可能要吃很多口才能吃完,而嘴巴大的人可能只吃幾口就吃完了,這是為什么呢?因?yàn)樽彀偷拇笮〔灰粯?。我們用嘴巴容?lái)表示嘴巴的大小,嘴巴容不一樣,同樣一個(gè)燒餅吃的口數(shù)就不一樣。相同質(zhì)量的水和沙吸收相同的熱量就像兩個(gè)人吃同一個(gè)餅,誰(shuí)溫度升高得多?沙子!為什么?因?yàn)樯匙拥谋葻崛菪【拖褡彀腿菪?,吃一個(gè)餅需要咬很多口。我把比熱容與嘴巴容作類比,把吸收熱量與吃燒餅作類比,把物體吸收了熱量升高的溫度數(shù)與吃燒餅咬的口數(shù)作類比,這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)比熱容概念時(shí)既覺(jué)得合情合理又覺(jué)得簡(jiǎn)單。

二、應(yīng)用類比方法引進(jìn)新概念

例如講電學(xué)中短路這一概念時(shí),可以這樣引入,教師先問(wèn)學(xué)生:到達(dá)同一目的地,你是遠(yuǎn)走長(zhǎng)路?還是走短路?同學(xué)們當(dāng)然回答是短路,教師隨即提出:電流和你們的想法一樣它也喜歡走“短路”,而電流對(duì)短路的理解和同學(xué)們對(duì)短路的理解是不一樣的,電流認(rèn)為不經(jīng)過(guò)用電器的路就是短路。這樣教學(xué)把電學(xué)中的“短路”與“人走路”相類比使學(xué)生感覺(jué)到物理就在身邊倍感親切,從而拉近了學(xué)生和學(xué)科間的距離,從心理上就輕松了許多。

三、應(yīng)用類比方法理解物理過(guò)程

晶體與非晶體熔化過(guò)程的教學(xué)是有一定的難度的,尤其是晶體的熔化過(guò)程會(huì)使學(xué)生感覺(jué)到復(fù)雜難于理解。晶體的熔化過(guò)程是這樣的:給晶體加熱晶體溫度升高,但是晶體不會(huì)融化,等到溫度升高到熔點(diǎn)溫度時(shí),晶體就開(kāi)始融化且在熔化過(guò)程中要繼續(xù)給晶體加熱,在融化的過(guò)程中晶體的溫度一直保持不變。等到晶體完全融化完以后完全變成液體溫度才會(huì)繼續(xù)上升。而非晶體的熔化過(guò)程則大不一樣,只要給分晶體加熱非晶體就會(huì)表現(xiàn)出融化的趨勢(shì)。如開(kāi)始由硬變軟,接下來(lái)由軟變粘,再后來(lái)由粘變稠變稀最終變?yōu)橐后w。

如若把晶體和非晶體的熔化過(guò)程和學(xué)生的一些行為稍作類比,學(xué)生一定會(huì)興趣大增,而且印象深刻。例如一些學(xué)生在做作業(yè)時(shí)就和晶體的熔化過(guò)程很相似:甲同學(xué)正在專心致志的做作業(yè),乙同學(xué)隔著窗戶喊:“喂,出去玩會(huì)兒吧”。甲同學(xué)置之不理,繼續(xù)專心致志的做作業(yè),乙同學(xué)又說(shuō):“出來(lái)吧,我請(qǐng)你吃肯德基”。甲同學(xué)立刻放下手中的作業(yè),和乙同學(xué)出去玩了。晶體沒(méi)達(dá)到熔點(diǎn)不熔化,而甲同學(xué)是:不請(qǐng)我吃肯德基我是不會(huì)放下作業(yè)和你玩的。相反,有些學(xué)生做作業(yè)時(shí)和非晶體熔化很相似:他在做作業(yè),別人一喊他,他就坐不住了,眼睛不停地向外看,然后胡亂的寫兩下完成任務(wù),就和別人出去玩了。做了以上的類比,我想課堂氣氛一定活躍了許多,學(xué)生也感覺(jué)很有意思,教學(xué)相對(duì)來(lái)說(shuō)就簡(jiǎn)單了一些。

四、應(yīng)用類比方法學(xué)習(xí)物理規(guī)律

通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生知道:串聯(lián)電路,各用電器兩端電壓之和等于電源電壓。也就是說(shuō)各用電器分電壓,分的是電源的電壓。于是我就引進(jìn)了分家分財(cái)產(chǎn)這樣的實(shí)例來(lái)與串聯(lián)分壓作類比,幫組學(xué)生理解。老父親要為弟兄幾個(gè)分家產(chǎn),按照年齡大小分,年長(zhǎng)的分得多年幼得分的少,他們哥幾個(gè)所分財(cái)產(chǎn)的總和應(yīng)等于老父親全部的家當(dāng)。串聯(lián)分壓和這個(gè)例子很相似,電源要把自己的電壓分給各個(gè)用電器,它是按照電阻的大小分的,電阻越大分得的電壓越多,反之越少,各用電器分得的電壓之和應(yīng)等于電源電壓。如此類比,相信學(xué)生一定很好理解。

類比方法能使教學(xué)新穎、活躍,又能潛移默化地使學(xué)生受到物理方法教育,激發(fā)學(xué)生的探索精神。但是,類比方法是由個(gè)別到個(gè)別或一般到一般的不完全歸納推理。因?yàn)橐阎南嗨茖傩院屯瞥龅南嗨茖傩灾g不一定有必然的聯(lián)系,所以從兩個(gè)對(duì)象之間在某些屬性方面的相似或相同,并不能得出它們?cè)谀承傩苑矫姹厝幌嗨苹蛳嗤慕Y(jié)論??梢?jiàn),運(yùn)用類比方法得出的結(jié)論不一定都是可靠的。

類比推理得到的結(jié)論的可靠程度是由相比較的兩個(gè)對(duì)象所共有的性質(zhì)和推出的性質(zhì)之間的聯(lián)系決定,只有類比的相同屬性多,類比屬性與類推屬性有本質(zhì)聯(lián)系或聯(lián)系密切,則類比所得結(jié)論就比較可靠;否則,可靠程度就小。

五、應(yīng)用類比方法解答物理習(xí)題

例如:邊長(zhǎng)為a的正方形導(dǎo)線框放在按空間均勻分布的磁場(chǎng)內(nèi)靜止不動(dòng)。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線框平面垂直。B的大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,周期為T,最大值為B0。導(dǎo)線框內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為多少?

解析:本題的常規(guī)思路是利用法拉第的B電磁感應(yīng)定律E=∆;Φ/∆;t=S∆;B/∆;t.寫出E的瞬時(shí)表達(dá)式,再把B對(duì)時(shí)間t進(jìn)行求導(dǎo)。但在高中階段的教學(xué)中涉及這方面的知識(shí)少且淺,因此不少同學(xué)感覺(jué)無(wú)從下手。

如果我們寫出磁通量Φ的瞬時(shí)表達(dá)式:Φ=BS=B0a2sin2πt/T,可以發(fā)現(xiàn),這種磁通量Φ的變化過(guò)程與線圈在磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的磁通量Φ的變化過(guò)程相同。因此可以把本題所涉及的變化過(guò)程類比于:一個(gè)面積為a2的正方形線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸以角速度ω=2π/T做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈中將產(chǎn)生交流電,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=B0Sω=B0a22π/T。

用類比的方法求解物理問(wèn)題,可以用已知模型的物理規(guī)律求解不熟悉的物理問(wèn)題,拓展了思維,也簡(jiǎn)化了解題過(guò)程。

類比方法能使教學(xué)新穎、活躍,又能潛移默化地使學(xué)生受到物理方法教育,激發(fā)學(xué)生的探索精神。但是,類比方法是由個(gè)別到個(gè)別或一般到一般的不完全歸納推理。因?yàn)橐阎南嗨茖傩院屯瞥龅南嗨茖傩灾g不一定有必然的聯(lián)系,所以從兩個(gè)對(duì)象之間在某些屬性方面的相似或相同,并不能得出它們?cè)谀承傩苑矫姹厝幌嗨苹蛳嗤慕Y(jié)論??梢?jiàn),運(yùn)用類比方法得出的結(jié)論不一定都是可靠的。

因此,正確應(yīng)用類比方法的關(guān)鍵是,既要選擇適當(dāng)?shù)念惐葘?duì)象,又要抓住事物的本質(zhì)聯(lián)系作為推理的依據(jù),同時(shí)還要在分析、綜合的基礎(chǔ)上比同比異,方能得到較為可靠的推論。

參考文獻(xiàn):

[1] 《初中物理教材全冊(cè)》.

篇6

1. 運(yùn)用類比,聯(lián)系新舊知識(shí)

心理學(xué)研究表明,當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容處于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”范圍之內(nèi)時(shí),學(xué)生更容易獲得成功,這種成功感可以有力地保證學(xué)生不會(huì)因過(guò)多的失敗而放棄他們的努力,失去發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。同時(shí),應(yīng)用類比法,可以促使學(xué)生回顧舊知,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,有效地實(shí)現(xiàn)舊知識(shí)在新內(nèi)容中的正遷移,這也符合建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論。例如,立體幾何是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一大難點(diǎn),如果教學(xué)中能夠利用學(xué)生已有的平面幾何知識(shí),將二維的知識(shí)概念類比到三維的學(xué)習(xí)中,就可以降低學(xué)習(xí)立體幾何的難度。在進(jìn)行“二面角”概念的教學(xué)時(shí),我要求學(xué)生先復(fù)習(xí)平面中的角的定義:從平面上一點(diǎn)O出發(fā)的兩條射線所組成的平面圖形。再讓學(xué)生對(duì)比二面角的定義:從一條直線AB出發(fā)的兩個(gè)半平面所組成的空間圖形。不難發(fā)現(xiàn),由平面圖形到空間圖形,點(diǎn)線,線面。這樣,學(xué)生對(duì)二面角概念的理解就非常深刻了。通過(guò)這樣的類比,學(xué)生就可以把平面幾何知識(shí)和空間幾何知識(shí)融會(huì)貫通。

2. 運(yùn)用類比,探索、獲取新知識(shí)

類比法在中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中有著重要的作用,它是學(xué)習(xí)知識(shí)、系統(tǒng)掌握知識(shí)和鞏固知識(shí)的有效方法。當(dāng)我們學(xué)習(xí)新知識(shí),掌握新知識(shí)時(shí),通過(guò)類比又可以將這些知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)。如在學(xué)習(xí)等比數(shù)列時(shí),教師可明確地告訴學(xué)生等比數(shù)列與等差數(shù)列有著緊密的聯(lián)系,完全可以根據(jù)已學(xué)過(guò)的等差數(shù)列來(lái)研究等比數(shù)列(見(jiàn)表1)。

在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生參與程度很強(qiáng),在幾乎沒(méi)有任何提示的情況下,讓學(xué)生自己動(dòng)腦、動(dòng)手去研究。這種方法不僅在于訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的類比思想,也可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

3. 運(yùn)用類比,構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),使知識(shí)條理化

指數(shù)函數(shù)y=ax(a>0,a≠1)與對(duì)數(shù)函數(shù)y=logax(a>0,a≠1)是學(xué)生上了高中后剛學(xué)習(xí)的兩種初等函數(shù),比較陌生,也易混淆,它們之間還有其知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系。因此,在教學(xué)中,我運(yùn)用類比,構(gòu)建起網(wǎng)狀的知識(shí)結(jié)構(gòu):指數(shù)函數(shù)y=ax(a>0,a≠1)與對(duì)數(shù)函數(shù)y=logax(a>0,a≠1)的圖像與性質(zhì)比較表(見(jiàn)表2)。

篇7

在高中物理教學(xué)中,類比法可以幫助學(xué)生理解比較抽象的物理知識(shí),還可以加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的記憶。在物理學(xué)習(xí)中,類比法具有探索和解釋兩個(gè)功能。其中,解釋功能在于喚起學(xué)生頭腦中已有的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn),為將要學(xué)習(xí)的知識(shí)提供一個(gè)相近的表象,實(shí)現(xiàn)知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)的遷移。教學(xué)中可利用類比法的解釋功能,突破教學(xué)難點(diǎn),解決物理難學(xué)、物理難教的問(wèn)題。不過(guò)運(yùn)用類比法時(shí)要注意確定兩個(gè)對(duì)象:研究對(duì)象與類比對(duì)象。事先明確好研究對(duì)象,從而選擇好類比對(duì)象,類比對(duì)象的選擇是以研究目的為依據(jù),通常都選用生動(dòng)、直觀且為人們熟悉的事物。下面結(jié)合教學(xué)案例作些分析探討。

【案例1】高中物理新教材《物體的運(yùn)動(dòng)》學(xué)習(xí)中。有些學(xué)生對(duì)變速直線運(yùn)動(dòng)中的加速度和速度關(guān)系理解不透,誤認(rèn)為“一個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的物體,其加速度減小時(shí),它的速度一定減小”。最初教學(xué),我只拿“加速度和速度方向的同異來(lái)說(shuō)明速度的增加或減少”,當(dāng)加速度和速度方向相同時(shí),不論加速度是增加或減小,它的速度一定是增加的,從而說(shuō)明“做直線運(yùn)動(dòng)的物體,其加速度減小時(shí),它的速度一定減小”是錯(cuò)誤的,結(jié)果學(xué)生聽(tīng)了后還是比較模糊,質(zhì)疑多多。在學(xué)生陷入學(xué)習(xí)困境時(shí),我通過(guò)“類比法”設(shè)計(jì)這樣一個(gè)情景:滿地都是錢,有100元、50元、20元、10元、5元,現(xiàn)在撿錢進(jìn)口袋,我把每次撿的錢數(shù)類比為“加速度”,口袋的總錢數(shù)類比為“速度”,如從地面上每次撿的錢由100元變?yōu)?0元,由50元變?yōu)?0元,由20元變?yōu)?0元,由10元變?yōu)?元,“加速度”是減小了,但是口袋里錢的總數(shù)一直都在增加,也就是說(shuō)“速度”也是增加的。原先誤解的學(xué)生嘻嘻哈哈笑了,恍然大悟,領(lǐng)會(huì)了“一個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的物體,其加速度減小時(shí),它的速度一定減小”是錯(cuò)誤的,應(yīng)該說(shuō)“一個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的物體,其加速度減小時(shí),它的速度不一定減小,也有可能增加”。速度增加或減小,主要還是看“加速度和速度方向同異”,兩者方向相同,速度增加;方向相反,速度減小。

【案例2】高中物理《庫(kù)侖定律》的學(xué)習(xí)中,出現(xiàn)了“電場(chǎng)”和“電場(chǎng)強(qiáng)度”兩個(gè)物理概念,高二相當(dāng)多初學(xué)者感覺(jué)很難理解這兩個(gè)概念,因?yàn)閹щ婓w周圍的電場(chǎng),看不到、摸不著,但它確實(shí)存在,并且不同的地方強(qiáng)弱是不同的,要檢驗(yàn)?zāi)滁c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)弱(電場(chǎng)強(qiáng)度E)必須引入檢驗(yàn)電荷(試探電荷q),檢驗(yàn)電荷將會(huì)受力(電場(chǎng)力F)的作用,則有關(guān)系式:E=F/q,當(dāng)檢驗(yàn)電荷拿走后,該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)弱保持不變,說(shuō)明各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)弱只與產(chǎn)生電場(chǎng)的帶電體有關(guān),與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)。按以上方法學(xué)習(xí)“電場(chǎng)”和“電場(chǎng)強(qiáng)度”,學(xué)生感覺(jué)很乏味,理解不了。為了讓學(xué)生對(duì)“電場(chǎng)”和“電場(chǎng)強(qiáng)度”概念有深刻的理解,我是這樣類比的:帶電體類比為一身臭汗的人,這個(gè)人發(fā)出的臭汗氣相當(dāng)于電場(chǎng),這個(gè)人周圍的臭汗氣,在不同地方是不一樣的,臭汗氣程度類比為電場(chǎng)強(qiáng)弱(電場(chǎng)強(qiáng)度E),檢驗(yàn)?zāi)硞€(gè)地方的臭汗程度就必須引入另一個(gè)人,這個(gè)人相當(dāng)檢驗(yàn)電荷(試探電荷q),當(dāng)這個(gè)人走后,這個(gè)地方仍然是剛才的臭汗程度,也就是說(shuō)各點(diǎn)的臭汗程度只跟發(fā)出臭汗的人有關(guān),與檢驗(yàn)的人無(wú)關(guān)。這樣學(xué)生對(duì)抽象物理概念感到具體、有趣,同時(shí)學(xué)生很容易接受這些抽象的物理概念。

篇8

關(guān)鍵詞:類比推理 高中數(shù)學(xué) 實(shí)際作用 思維培養(yǎng)

類比推理是數(shù)學(xué)教學(xué)中有效的思維方法,可以使枯燥抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)變得具體而生動(dòng),這對(duì)于學(xué)生理解沒(méi)有生命的數(shù)學(xué)知識(shí)是非常重要的。教學(xué)中積極運(yùn)用類比推理,引領(lǐng)學(xué)生思想,注重學(xué)生能力培養(yǎng),不僅可以提高知識(shí)的易理解度,還可以使抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)變得更易理解,更易掌握。因此,探討和研究類比推理,對(duì)提高高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生積極作用。

一、類比推理的概念及價(jià)值作用

(一)類比推理的概念

在學(xué)生認(rèn)知過(guò)程中,類比推理是核心內(nèi)容,通過(guò)兩個(gè)對(duì)象之間存在的相同屬性,對(duì)其他相同屬性做出相應(yīng)推理,能夠?qū)π赂拍钣懈钊氲睦斫猓瑫r(shí)將大腦內(nèi)儲(chǔ)存的知識(shí)運(yùn)用到其他環(huán)境下,從而找到解決問(wèn)題的全新思路以及途徑。類比推理是數(shù)學(xué)教學(xué)中非常重要的教學(xué)方法,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用類比推理,能最大限度地提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和發(fā)散思維,能最大限度地開(kāi)拓思路,激發(fā)靈感,對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生濃厚興趣。

(二)類比推理在數(shù)學(xué)教學(xué)中的價(jià)值

類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,可以幫助學(xué)生提高新技能、豐富新知識(shí),對(duì)于數(shù)學(xué)教學(xué)有極其重要的作用,可以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力,這對(duì)于涉及大量瑣碎知識(shí)的數(shù)學(xué)學(xué)科來(lái)說(shuō)是非常重要的。通過(guò)類比推理,教師在教授的時(shí)候可以將很多瑣碎的知識(shí)以類比方式呈現(xiàn),縮小學(xué)生生活與教學(xué)內(nèi)容的差距,這樣可以有效降低數(shù)學(xué)知識(shí)的難度系數(shù),提高學(xué)生興趣,讓學(xué)生可以舉一反三,觸類旁通。隨著新課程改革的不斷深入和發(fā)展,類比推理在數(shù)學(xué)教學(xué)中受到歡迎,特別是在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中越來(lái)越得到重視。

(三)類比推理在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用

高中數(shù)學(xué)和初中數(shù)學(xué)相比較,最大的不同點(diǎn)在于高中數(shù)學(xué)的強(qiáng)抽象性和嚴(yán)謹(jǐn)性。然而,從思維角度出發(fā),高中生的思維在逐漸由思維的具體性向抽象性過(guò)渡。因此,在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過(guò)程中,高中生仍需要在具體對(duì)象的基礎(chǔ)上,通過(guò)利用原有的知識(shí),才能進(jìn)一步理解和掌握新的概念和定理。所以,教師要科學(xué)使用教學(xué)方法如列舉實(shí)例、類比推理等,幫助學(xué)生更好地理解抽象性的數(shù)學(xué)問(wèn)題。此外,從知識(shí)的形成上看,數(shù)學(xué)學(xué)科具有的特殊性就決定了數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系性,也正是因?yàn)檫@種強(qiáng)大的聯(lián)系使得類比推理在高中數(shù)學(xué)中得以廣泛使用。

二、類比推理教學(xué)需要注意的問(wèn)題

類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮出積極作用,但如運(yùn)用不當(dāng),會(huì)適得其反。因此教師必須要有正確的教學(xué)方法:第一,教師在授課的過(guò)程中,要注意從具有相似點(diǎn)或相同點(diǎn)的事物中提取出學(xué)生感興趣的地方,發(fā)散學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力,提高學(xué)生的思維能力。第二,教師要及時(shí)充電,學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí),這樣才可以靈活地引導(dǎo)學(xué)生,通過(guò)對(duì)比找出相同或相似的地方,特別是學(xué)生感興趣的地方,進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握。最后,學(xué)生應(yīng)該是學(xué)習(xí)的主體,教師授課應(yīng)該以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性為目標(biāo),通過(guò)類比推理的運(yùn)用,充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)中的問(wèn)題,并針對(duì)這些問(wèn)題及時(shí)解答,才能及時(shí)提高學(xué)生接受知識(shí)掌握知識(shí)的能力和水平。

三、類比推理在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用方法

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,類比推理有著非常重要的作用,教師在課堂上合理運(yùn)用類比推理,可以啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。對(duì)于課本上的重點(diǎn),難點(diǎn),運(yùn)用類比可以極大地減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān),更易于學(xué)生理解,提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握能力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和記憶能力,以及發(fā)散性思維。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,類比可呈現(xiàn)的方式很多,通過(guò)類比可以對(duì)新知識(shí)加深了解,也可以對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行溫習(xí),對(duì)于死記硬背所儲(chǔ)備的知識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步的了解、剖析。教師在高中數(shù)學(xué)類比推理教學(xué)中可以使用以下應(yīng)用方法。

(一)平面與空間的類比推理

數(shù)學(xué)是數(shù)字和模型組合的一門學(xué)科,如從平面到空間的類比,就將簡(jiǎn)單與復(fù)雜的物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比,加上平面元素與空間元素的類比,使原本復(fù)雜抽象的空間變得易于理解,這是十分重要的一種教學(xué)方法,值得借鑒。

(二)拋物線切線研究中的類比推理

拋物線對(duì)于很多高中生來(lái)說(shuō)是非常復(fù)雜和難以理解的,如果教師在講述拋物線切線的時(shí)候可使用以下問(wèn)題來(lái)進(jìn)行引導(dǎo)將會(huì)有很不一樣的效果。

a.什么叫圓的切線?什么叫圓的割線?

b.能否像定義圓的切線那樣給出拋物線切線的定義?

c.過(guò)圓上一點(diǎn)的切線是由過(guò)這點(diǎn)的圓的割線怎樣形成的?

教師通過(guò)提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考,進(jìn)而讓學(xué)生進(jìn)行更為細(xì)致的觀察和類比,就可以給出比較貼切的拋物線的定義:連接拋物線上的任意兩點(diǎn)可以做一條割線,固定的點(diǎn)A不動(dòng),逐步移動(dòng)B向A靠近,割線AB的斜率在不斷變化,當(dāng)B趨向于A的時(shí)候,這條線被稱為曲線在A點(diǎn)的切線。這樣通過(guò)不同概念間的類比聯(lián)系進(jìn)行區(qū)分和記憶,可以讓學(xué)生直觀地了解,更通俗易懂,降低了學(xué)生對(duì)此概念的抗拒,而且在這個(gè)過(guò)程中可以增強(qiáng)學(xué)生的觀察比較能力,加強(qiáng)了所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性、規(guī)律性,可以使所學(xué)知識(shí)更為連貫地銜接。

總之,類比推理具有直觀作用,將陌生的、抽象的東西形象逼真地展示出來(lái),深入淺出,易于理解。因此,高中數(shù)學(xué)教學(xué),應(yīng)該將類比推理訓(xùn)練融入到課堂教學(xué)中,使類比推理的有效性得到全面發(fā)揮,這不僅僅是為了應(yīng)付各種考試中出現(xiàn)的題型,而是改變學(xué)生厭學(xué)數(shù)學(xué)、提升學(xué)習(xí)熱情的最好方法。

參考文獻(xiàn):

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[2]龐東.高中數(shù)學(xué)教學(xué)中類比推理法的有效實(shí)施[J].基礎(chǔ)教育研究,2014(9).

篇9

【關(guān)鍵詞】類比法 協(xié)變類比 物理學(xué)

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2014)09-0010-02

類比法是根據(jù)兩個(gè)(兩類)對(duì)象之間在某些方面的相同或相似,而推出它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗤蛳嗨频倪壿嬐评矸椒ān惐确ㄖ饕歉鶕?jù)事物屬性之間的性質(zhì)、關(guān)系、協(xié)變等進(jìn)行的比較和推理,它是研究和學(xué)習(xí)物理學(xué)的一種極其重要的方法。類比法能啟發(fā)和開(kāi)拓學(xué)習(xí)者、研究者的思維,能給學(xué)生理解和解決問(wèn)題提供線索和思路,它對(duì)物理學(xué)的發(fā)展起了重要的作用,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)物理也頗有益處。

下面僅就本人的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)剠f(xié)變類比法在大學(xué)物理學(xué)的教學(xué)中的應(yīng)用。協(xié)變類比法是根據(jù)兩個(gè)(或兩類)對(duì)象可能具有的屬性之間的某種協(xié)變關(guān)系(定量的函數(shù)關(guān)系)的類比推理。

一 質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的類比

通過(guò)θ、ω、α與x、v、a的比較,利用熟悉的x、v、a的定義和物理意義,更容易理解θ、ω、α的定義和物理意義,將x、v、a用θ、ω、α代換,可以由左邊熟悉的公式很容易得到右邊新接觸的公式,并且公式的推導(dǎo)過(guò)程也完全一致。

二 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)和剛體動(dòng)力學(xué)公式的類比

剛體是學(xué)生在大學(xué)物理中新接觸的概念,描述剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的一系列物理量和物理公式,可以通過(guò)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的公式類比得到和理解。

即用ω、J、M、α這些剛體中所涉及的物理量的符號(hào),代換質(zhì)點(diǎn)公式中的v、m、F、a涉及的物理量的符號(hào),可以得到剛體動(dòng)力學(xué)中的一系列公式,對(duì)于學(xué)生理解記憶公式很有益處。

三 幾種簡(jiǎn)諧振動(dòng)的類比

彈簧振子的動(dòng)力學(xué)方程為 ,其中 是由系

統(tǒng)決定的常數(shù),x是位移。

θ

由系統(tǒng)決定的常數(shù),θ是角位移。

θ

也是由系統(tǒng)決定的常數(shù),θ是角位移。

篇10

關(guān)鍵詞:類比教學(xué)法;應(yīng)用舉例;等差等比數(shù)列

類比是一切理解事物和思維方法的基礎(chǔ),作為一種邏輯方法,它在教學(xué)中有廣泛的應(yīng)用。在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用類比法,可以幫助學(xué)生理解、鑒別各種概念、性質(zhì)、定理、公式、題型等,達(dá)到正確認(rèn)識(shí),確定行之有效的解題策略的目的。這樣既可以加強(qiáng)"雙基",又利于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。

所謂"類比教學(xué)",就是對(duì)有聯(lián)系的知識(shí)進(jìn)行歸類比較,幫助學(xué)生找出知識(shí)之間的相同點(diǎn)、相似點(diǎn)和不同點(diǎn),達(dá)到掌握知識(shí)的目的,在學(xué)習(xí)過(guò)程中,當(dāng)新舊知識(shí)彼此相似而又不完全相同時(shí),對(duì)原先知識(shí)又是一知半解,掌握不好時(shí),新舊知識(shí)必然會(huì)混淆不清,應(yīng)用時(shí)難免錯(cuò)漏百出,若不及時(shí)加以排解,勢(shì)必影響其他章節(jié)的學(xué)習(xí)。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,只有通過(guò)反復(fù)地歸類比較,指出知識(shí)間的異同,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的本來(lái)面目,并加深印象,才能學(xué)好數(shù)學(xué)。

類比教學(xué)法既能從縱向找到新舊知識(shí)間的關(guān)系和區(qū)別,又能從橫向找到有關(guān)知識(shí)的關(guān)系和區(qū)別。所以,在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用類比方法進(jìn)行教學(xué)與復(fù)習(xí),就有著不可替代的作用。

1.運(yùn)用類比教學(xué)法,講解要少而精

教師對(duì)類比教學(xué)法在思想上要有正確的認(rèn)識(shí)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,許多老師由于求勝心切,搞題海戰(zhàn)術(shù),題目講得多而廣,滿堂灌,但都是為講解而講解,匆匆忙忙,往往收效甚微。如果在數(shù)學(xué)解題中多用類比法,講解少而精,必定會(huì)取得事半功倍的效果。正如奧蘇伯爾所說(shuō):"教育工作者向來(lái)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)廣度的重要性,而把它與學(xué)習(xí)的深度對(duì)應(yīng),實(shí)際上如果在兩者之間作出選擇,我們寧愿少而精的知識(shí),不愿要多而囫圇吞棗,少些但鞏固的知識(shí)既有用又可以遷移,大量混淆不清的知識(shí)是完全無(wú)用的。"

2.運(yùn)用類比法教學(xué),必須要有針對(duì)性

類比教學(xué)中類比材料要有針對(duì)性。要從學(xué)生作業(yè)或試卷中的常見(jiàn)錯(cuò)誤及缺漏中取得信息并尋求類比的典型材料。另外,課文的許多有內(nèi)在聯(lián)系,貌似實(shí)異常,似是而非的知識(shí)都特別注意加以類比,尋求并分析各自特點(diǎn),掌握各知識(shí)在解題中的正確運(yùn)用,避免張冠李戴,達(dá)到教與學(xué)的最佳效果。類比教學(xué)中我們要多掌握些實(shí)用的類比方法并靈活加以運(yùn)用。常見(jiàn)的數(shù)學(xué)類比法有:

2.1因果類比法。是根據(jù)類比的兩個(gè)對(duì)象各自的屬性之間可能具有抽一種因果關(guān)系而進(jìn)行的一種推理方法。

2.2結(jié)構(gòu)類比法。由于結(jié)構(gòu)上極其相似,而將特征命題的條件或結(jié)論類比已知公式,進(jìn)行適當(dāng)代換,從而使問(wèn)題獲得解決的方法。

2.3簡(jiǎn)化類比法。先解一道比原題簡(jiǎn)單的類比題,以便從中受到啟迪,從而獲得原題的解題思路和方法。

2.4降元類比法。解決三維空間的某些問(wèn)題便可以類比二維空間中的相似問(wèn)題。

要注意在類比教學(xué)的同時(shí),要輔之以非智力因素的教育。心理學(xué)家認(rèn)為“突出人才與平庸者間的顯著區(qū)別,并不限于智力水平的高低,而是決定于自信心,堅(jiān)持性及自制力等非智力因素的優(yōu)劣”。非智力因素的影響在復(fù)習(xí)階段顯得尤為突出,特別是差生總覺(jué)得自己基礎(chǔ)差,積重難返,對(duì)學(xué)生缺乏信心。因此,我們應(yīng)努力消除他們消極情緒,對(duì)學(xué)生多鼓勵(lì)多輔導(dǎo),用類比法幫助他們加深對(duì)知識(shí)的理解,使他們掌握學(xué)習(xí)方法,樹(shù)立自信心,一步一個(gè)腳印迎頭趕上。

3.類比法教學(xué),要充分利用反饋效應(yīng)

在類比教學(xué)中,還應(yīng)充分利用反饋效應(yīng)。運(yùn)用反饋效應(yīng)要注意反饋的完整性,及時(shí)性和連續(xù)性。教師要多了解學(xué)生,多方面掌握信息,注意發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)解決問(wèn)題。比如在課堂教學(xué)中,鼓勵(lì)學(xué)生把遇到的自己解決不了的問(wèn)題提出來(lái),交給全班同學(xué)討論,教師只在一旁點(diǎn)撥、引導(dǎo)、啟發(fā);對(duì)于學(xué)生不可能解決或很難解決的問(wèn)題,老師根據(jù)具體情況,聯(lián)系類似題型作必要的答復(fù)和揭示。又如作業(yè)中的錯(cuò)誤,個(gè)別的及時(shí)糾正,分析原因;而較大的問(wèn)題,放在班級(jí)講評(píng),當(dāng)天問(wèn)題當(dāng)天解決,做到穩(wěn)扎、穩(wěn)打,有的放矢。另外通過(guò)一階段的學(xué)習(xí),對(duì)于不同類型的知識(shí),作系列的對(duì)比小結(jié),這也是非常重要的。

下面以“等差數(shù)列”和“等比數(shù)列”的教學(xué)為例,闡述“類比法”在數(shù)學(xué)進(jìn)行中的應(yīng)用。

所謂“類比”就是同類事物或者相近事物之間進(jìn)行對(duì)比,換言之,若甲事物有性質(zhì)P1,P2,P3……Pn,則乙事物也有和它相近或相似的性質(zhì)M1,M2,M3……Mn。這在“等差數(shù)列”和“等比數(shù)列”中體現(xiàn)的淋漓盡致。教學(xué)中若善于分析并用之,便可使教師教的輕松,學(xué)生學(xué)的容易,達(dá)到事半功倍的效果。下面通過(guò)列舉摘其要者,分析其妙處:

1.定義只有一字之差:若一個(gè)數(shù)列從第二項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它前一項(xiàng)的差(比)為常數(shù),則這個(gè)數(shù)列叫做等差(比)數(shù)列,這個(gè)常數(shù)叫做公差(比)。

2.性質(zhì):

(1)中項(xiàng):若a、b、c成等差(比)數(shù)列,則b叫做a與c的等差(比)中項(xiàng)。

(2)從第二項(xiàng)起,每一項(xiàng)都是和它“等距離”的前后兩項(xiàng)的等差(比)中項(xiàng)。

(3)若m+n=p+g,則等差數(shù)列中有am+an=ap+ag。等比數(shù)列中,有am?an=ap?ag。

3.通項(xiàng)公式的推導(dǎo)方法上課本上都采用了歸納法,但推導(dǎo)等差數(shù)列時(shí)還可用“錯(cuò)項(xiàng)相消法”,也叫“疊加法”,推導(dǎo)

小結(jié):這里用了“錯(cuò)位相減法”推導(dǎo)等比數(shù)列求和公式