劉保華
【摘要】“數(shù)”與“形”是數(shù)學研究中兩個最古老也是最基本的問題,我們今天所學的數(shù)學中所有的問題都是圍繞著“數(shù)”與“形”的提煉、演變、發(fā)展而展開的,“數(shù)”與“形”可以說是支撐數(shù)學的兩塊基石.因此,在高中數(shù)學的教學中,教師可以充分利用數(shù)形結合的思想方法,引導學生化本于形、化繁為簡、化隱于明,有效化解教學中的重點和難點,顯著提高教學效率.
【關鍵詞】高中數(shù)學;教學方法;數(shù)形結合
一、以“形”解“數(shù)”,具體轉化抽象概念
高中階段的數(shù)學知識相較于小學和初中來說更加的抽象和復雜,加大了學生的學習難度,因而教師在實施教學的時候要善于把抽象的數(shù)學概念和具體的圖形結合起來,幫助學生在腦海中建立起概念的模型,有效化本于形.例如,在教學“空間幾何體”時,數(shù)學教師可以自己制作簡單的Flash動畫,通過演示矩形、直角三角形、直角梯形繞一邊旋轉的過程,讓學生親眼見證其形成圓柱、圓錐、圓臺,使“把一個平面圖形繞它所在平面內(nèi)的一條定直線旋轉形成的封閉幾何體”這一旋轉體的定義躍然紙上,成功幫助學生突破二維平面進入三維空間.接著就是“空間幾何體的三視圖”,其教學也可以通過多媒體的演示來輕松實現(xiàn):教師先將一個圓錐進行旋轉、翻轉等,向學生全方位展示圓錐的各個面,從視覺上對“三視圖”有一個初步的認識.然后,再讓學生們把自己剛剛所觀察到的圓錐在不同觀測角上的“樣子”畫下來,從而過渡到了“三視圖”的畫法教學上面,提升了教學的有效性.像這樣運用恰當?shù)膱D形把數(shù)學概念中最本質(zhì)的屬性演示出來,使學生能夠更為直觀地認識到該概念的實際意義,從鮮明的表象中抽象出深刻的內(nèi)涵,建構數(shù)學概念,比起教師的長篇解說更容易理解,也更為有趣.所以高中數(shù)學教師要有意識地將抽象概念轉化為具體形態(tài),幫助學生建構表象,促進感性認識上升為理性認識.
二、以“形”解“數(shù)”,清晰梳理數(shù)量關系
數(shù)量關系是解數(shù)學題的關鍵所在,只要理清了題中的數(shù)量關系,問題基本也就迎刃而解了.但在教學過程中,教師要十分重視對數(shù)量關系的梳理,有效利用“數(shù)形結合”的方式創(chuàng)建教學情境,幫助學生理清數(shù)量關系.例如,在引入“函數(shù)”這一單元的內(nèi)容時,由于學生是第一次開始接觸“函數(shù)”這一新知識,難免會產(chǎn)生一些心理上的恐懼感,為了使他們迅速進入學習狀態(tài),建立學習的信心,教師在講“生活中的變量關系”這一節(jié)中就應該制作生動形象的課件來演示變量之間的關系.比如路程與時間的正比關系,就可插入“龜兔賽跑”的動畫來向學生表示:一聲槍響,烏龜和兔子從同一起點同時出發(fā),視頻中用紅線和黃線分別把烏龜和兔子的運動軌跡表示出來,所以學生們可以明顯地觀察到黃色的軌道在迅速地變長,相對而言紅線卻遲遲不見增長.同時,課件的右上角還掛了一個秒表,來讓學生注意到時間的推移.接著,教師就可讓學生列出視頻中總共有哪些“數(shù)量”,并說一說它們之間的關系,討論分辨出“自變量”和“因變量”.在后續(xù)的講課過程中,教師還可再插入播放一段煙花在空中綻放的視頻,以此告訴學生函數(shù)圖像就像是煙花一樣有起有落,讓學生從“形”上感知函數(shù)、發(fā)現(xiàn)函數(shù),在輕松的心理狀態(tài)下進行數(shù)學知識的學習.以這樣的生動具體的形式將數(shù)量之間的關系清晰地演示出來,成功地把抽象敘述轉化為了直觀呈現(xiàn),從而達到化繁為簡、幫助學生理清數(shù)量關系的目的.
三、以“形”解“數(shù)”,巧妙凸顯數(shù)學規(guī)律
數(shù)學規(guī)律總隱藏于現(xiàn)象之中,要從現(xiàn)象中概括出普遍規(guī)律對于學生來說不是一件容易的事情.所以數(shù)學教師要把“數(shù)”和“形”結合起來,幫助學生總結事物規(guī)律.借助單位圓來教學“任意角的三角函數(shù)”這一課,首先引入銳角三角函數(shù)在單位圓中的定義(如右圖),利用點P的坐標和之前所學的知識,得出sinα=yx2+y2,cosα=xx2+y2,tanα=yx,并化簡為sinα=MPOP=y,cosα=OMOP=x,tanα=MPOM=yx.接著,再以此為基礎把P點的位置(角的終邊與單位圓的交點)移動到第二、三、四象限的對應位置,學生依葫蘆畫瓢很快就能寫出相應的函數(shù).
這是利用以“形”解“數(shù)”的方法讓學生發(fā)現(xiàn)其中所蘊含的規(guī)律,從銳角三角形函數(shù)推出任意角的三角函數(shù)的例子,實踐證明這個方法是非常有效的.另外,我們還可以利用“六邊形記憶法”來幫助學生記憶三角函數(shù)的八大關系,如右邊圖形結構所示:“對角線上兩個函數(shù)的積為1.陰影三角形上兩頂點的三角函數(shù)值的平方和等于下頂點的三角函數(shù)值的平方.任意一頂點的三角函數(shù)值等于相鄰兩個頂點的三角函數(shù)值的乘積.”
并教給學生“上弦中切下割,左正右余1中間”的口訣,大大提高了記憶的效率.這不僅成功將數(shù)學規(guī)律凸顯出來,降低了學生理解和記憶的難度,也給學生們提供了一種高效學習的方法,在一定程度上提升了學生的自主學習能力.
四、結束語
“數(shù)”與“形”作為數(shù)學學習的兩條主線,是教師在教學中必須要把握的關鍵.高中數(shù)學的內(nèi)容較為艱深,教師要認真?zhèn)湔n、積極研究,把教材中的“數(shù)”與學生熟悉的“形”巧妙結合起來,為高中數(shù)學的課堂教學注入生機與活力.也只有這樣,才能幫助學生們逐漸建立起學習數(shù)學的自信心,提高教學的效率.