匡高平
【摘要】數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)思想方法中重要的一部分,它反映的是數(shù)和形的相通性,在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化.在高中階段的數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,數(shù)形結(jié)合表現(xiàn)為兩種形式:第一,借助于數(shù)的精確性來闡明形的某些屬性;第二,借助形的幾何直觀性來闡明數(shù)之間某種關(guān)系.簡而言之就是數(shù)形結(jié)合包括兩個(gè)方面:“以數(shù)解形”和“以形助數(shù)”.學(xué)生通過對(duì)數(shù)形結(jié)合知識(shí)的運(yùn)用,從多方面去思考問題尋找解決問題的答案,可以使一些比較復(fù)雜的問題簡單化、直接化,從而培養(yǎng)學(xué)生們的發(fā)散性思維.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);數(shù)形結(jié)合;數(shù)學(xué)思想
1.前 言
數(shù)形結(jié)合就是把抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形結(jié)合起來思索,使抽象思維與形象思維相結(jié)合,通過以形助數(shù)或以數(shù)解形,從多角度思考和解決問題是復(fù)雜問題簡單化,抽象問題具體化,從而達(dá)到解決難題的目的.在近幾年的高考中,數(shù)形結(jié)合的題目比重也很大,尤其是以形助數(shù)的題目,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想解題不僅直觀易于尋找解題途徑,而且能避免繁雜的計(jì)算和推理,可以很直觀地從圖形中看出數(shù)據(jù),簡化解題過程,特別是在解決一些選擇填空題、一些數(shù)據(jù)題完全可以通過圖形表現(xiàn)出來,更直接明了.數(shù)形結(jié)合在數(shù)學(xué)解題過程中應(yīng)用十分廣泛,巧妙地運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法來解決一些抽象數(shù)學(xué)問題,可以起到事半功倍的效果.
2.數(shù)形結(jié)合在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用方法
(1)將抽象的數(shù)量在圖形上直觀地表現(xiàn)出來.數(shù)和形是相互依存,也是一種相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系,一些數(shù)量本身是比較抽象的,我們就可以在圖形中找出相對(duì)應(yīng)的數(shù)量,利用圖形的直觀性來解決問題.通過題目的特定條件和圖形所隱含的特殊性質(zhì),找出特定關(guān)系和結(jié)構(gòu),題目自然而然由復(fù)雜變簡單了.在高中的教學(xué)中將數(shù)量轉(zhuǎn)化為圖形問題常見的有:平面幾何問題、函數(shù)問題、立體幾何問題等,對(duì)這些問題來說,首先要對(duì)問題結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,找出已知條件和隱含條件,再根據(jù)所求目標(biāo)和已知條件作比較,找出相互聯(lián)系,構(gòu)建出對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖,最后根據(jù)已知條件和所學(xué)的數(shù)理公式,利用圖形所賦予的一些特殊性質(zhì),求證所得結(jié)果.
(2)充分發(fā)掘圖形所隱含的條件.圖像雖然有形象、直觀的優(yōu)點(diǎn),但在一些比較復(fù)雜的圖像中,很難把圖像數(shù)字化,還必須發(fā)掘出圖形的特殊性質(zhì)和所隱含的條件,利用代數(shù)關(guān)系式才能將圖形數(shù)字化,把形正確表示成數(shù)的形式,進(jìn)行分析計(jì)算.
(3)將數(shù)量與圖形有效結(jié)合.數(shù)量與圖像有效結(jié)合,簡而言之就是以數(shù)化形和以形變數(shù)的結(jié)合,在解決這樣的數(shù)學(xué)題過程中,不僅要想到如何將數(shù)移植到圖形當(dāng)中,而且要充分利用圖形的直觀性和某些特殊性質(zhì),只有數(shù)形得到有效結(jié)合才能快速正確地解答出難題.在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合主要體現(xiàn)在解析幾何中,要想解決這類難題,首先,要讓學(xué)生理解數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想;其次,還要打好知識(shí)基礎(chǔ),明白一些概念和運(yùn)算的幾何意義以及圖形的特殊性質(zhì),能準(zhǔn)確地找到已知條件和目標(biāo)的關(guān)系;再次,能設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)用公式建立恰當(dāng)?shù)臄?shù)形關(guān)系,由數(shù)思形,由形思數(shù).最后,要根據(jù)已知條件的范圍和圖形的性質(zhì)確定所得結(jié)果的取值范圍.只有注意這四點(diǎn)才能有效的將數(shù)形結(jié)合,快速正確地解決解析幾何難題.
3.數(shù)形結(jié)合在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用作用
(1)合理有效地運(yùn)用數(shù)形結(jié)合,可以正確地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)以前知識(shí)的掌握和過渡.初中數(shù)學(xué)和高中數(shù)學(xué)在難度上有著明顯的區(qū)別,初中數(shù)學(xué)較為簡單具體,很多條件都是直接給出的,而且模仿性比較強(qiáng),大部分可以根據(jù)公式或者例題套答出來,而高中數(shù)學(xué)相對(duì)而言就是比較抽象的,不是簡單地停留在概念公式的運(yùn)用,而是要求學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)語言的運(yùn)用以及數(shù)學(xué)語言圖像化的運(yùn)用,對(duì)學(xué)生的思維能力、空間想象能力和運(yùn)算能力有了新的要求.數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,正是對(duì)學(xué)生思維能力和想象能力培養(yǎng)的過渡,慢慢地從具體過渡到抽象,抽象中找出具體,最后達(dá)到相互滲透.
(2)合理有效地運(yùn)用數(shù)形結(jié)合,可以培養(yǎng)學(xué)生的形象思維,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.數(shù)學(xué)本身是由枯燥的公式、獨(dú)特的數(shù)字符號(hào)和生硬的數(shù)理概念構(gòu)成,學(xué)習(xí)起來讓學(xué)生感覺很枯燥乏味,時(shí)間長了還可能會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生厭倦的情緒,不利于學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí).但是高中階段有效地運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,可以將比較生硬的數(shù)學(xué)知識(shí)移植到函數(shù)圖像當(dāng)中,給代數(shù)式提供幾何圖形模型,這樣就可以形象直觀看出一些隱含條件,使題目簡單化.數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想使難題簡單化,在一定程度上減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),而且能引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.其次,數(shù)學(xué)結(jié)合思想,還可以引導(dǎo)學(xué)生從多方面去思考問題,使學(xué)生們養(yǎng)成全面考慮問題的好習(xí)慣,培養(yǎng)其發(fā)散性思維.
4.結(jié) 語
數(shù)形結(jié)合是一種解決數(shù)學(xué)問題的有效方法,它能將數(shù)量和圖形完美地結(jié)合,最直觀地揭示問題的本質(zhì),以最簡潔的方式解決數(shù)學(xué)難題.在歷年高考中,數(shù)形思想結(jié)合的題目比重占很大一部分,尤其是解析幾何,每年高考至少占30分比重.因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合方法尤為重要,無論是對(duì)提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量還是提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力都起著至關(guān)重要的作用.
【參考文獻(xiàn)】
[1]冉正偉.淺談在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中如何滲透數(shù)形結(jié)合思想[J].科學(xué)咨詢(科技·管理),2012.
[2]周雨.對(duì)高中數(shù)學(xué)數(shù)形結(jié)合思想的研究[J].數(shù)理化解題研究(高中版),2012.
[3]雙鸝.論師范生數(shù)學(xué)教學(xué)語言技能及其培養(yǎng)——以數(shù)學(xué)教育專業(yè)為例[J].韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào),2012.
[4]謝慶蘭.如何學(xué)好高中數(shù)學(xué)[J].語數(shù)外學(xué)習(xí)(數(shù)學(xué)教育),2013.
[5]涂釗榕.高中數(shù)學(xué)中函數(shù)與方程思想的研究[D].福建師范大學(xué),2012.