張卿
(福建省漳州立人學(xué)校)
摘 要:目前數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)學(xué)等理科教學(xué)中應(yīng)用較多,但也存在困境。鑒于此,結(jié)合相關(guān)研究和自身實踐,從四個方面闡述了初中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想如何實現(xiàn)有效應(yīng)用:助力函數(shù)教學(xué)、協(xié)理應(yīng)用題解、支持幾何闡釋、有益方程學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué)教學(xué);數(shù)形結(jié)合;應(yīng)用
數(shù)形結(jié)合思想類似于直觀教學(xué),它是利用一種較為直觀的圖片化的表現(xiàn)形式,將抽象的知識表述用黑板、多媒體設(shè)備等手段展現(xiàn)出來,從而幫助學(xué)生理解相關(guān)知識。當前數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)學(xué)等理科教學(xué)中應(yīng)用較多,但仍然存在一些不足。筆者結(jié)合自身實踐和體悟,嘗試分析數(shù)形結(jié)合思想如何在初中教學(xué)中更好地應(yīng)用,以供相關(guān)教學(xué)借鑒。
一、助力函數(shù)教學(xué)
就初中生而言,函數(shù)學(xué)習(xí)由于其較為寬廣的知識點覆蓋范圍和抽象的思維要求,長期以來成為困擾諸多學(xué)子的學(xué)業(yè)痛點,不少學(xué)生函數(shù)學(xué)習(xí)動機不強,甚至出現(xiàn)了懼怕函數(shù)、抵抗函數(shù)的情緒,因此,教師在此方面的教學(xué)難度系數(shù)也相對較高。數(shù)形結(jié)合思想對這一問題有較好的助力作用:其可以用一種較為直觀的教學(xué)方式將抽象問題表述出來,幫助學(xué)生理解問題表征,從而學(xué)會深層次的知識點,并且,這種“數(shù)”與“形”的結(jié)合,更有助于學(xué)生的知識遷移。
函數(shù)教學(xué)的諸多方面均可應(yīng)用到數(shù)形結(jié)合思想,以初中數(shù)學(xué)中難度系數(shù)較高的“二次函數(shù)”為例,筆者在教學(xué)中就應(yīng)用到這一思想。從公式來看,二次函數(shù)為y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),且a不等于0),單方面地從代數(shù)角度講解此公式,學(xué)生理解和掌握難度較大,但將其與平面直角坐標系聯(lián)系起來,理解起來就相對容易,這就是“數(shù)”與“形”的結(jié)合。具體結(jié)合點闡釋為:在這一公式中,a決定著函數(shù)的開口方向,c決定著與y軸交點,a和b兩個常數(shù)決定著函數(shù)圖形的對稱性,這樣解釋,學(xué)生很容易就理解了這一公式。
二、協(xié)理應(yīng)用題解
不僅在初中教學(xué)階段,在其他教學(xué)階段,應(yīng)用題都是教學(xué)重點和難點。筆者認為,在這一類型問題的突破中,數(shù)形結(jié)合思想可以起到較好的作用,其優(yōu)勢體現(xiàn)較多。一方面,應(yīng)用題最大的外部特征就是文字較多,學(xué)生在進行文字資料加工和處理時,出現(xiàn)了偏差,正是這種偏差導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)出現(xiàn)差距和困境。另一方面,應(yīng)用題最大的難點在于如何從題干表述中尋找有效信息,并建立等量關(guān)系。抽象的思考費時費力,且不容易得到正確的結(jié)果,因此,用一種外顯化的脈絡(luò)將文字連接起來,有助于教師和學(xué)生解決這一問題。
例如,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)中,經(jīng)常會出現(xiàn)濃度問題、路程問題等應(yīng)用題,用數(shù)形結(jié)合的思想來進行問題講解和處理,可以起到事半功倍的效果。以我們經(jīng)常遇到的路程問題為例,其歸根到底闡釋的就是s(距離)、v(速度)、t(時間)三者之間的關(guān)系,考查的是學(xué)生的信息辨別能力和邏輯思考能力,我們可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會在草稿紙上畫數(shù)軸圖,將復(fù)雜信息表述用數(shù)軸圖這種直觀方式表現(xiàn)出來,理清題干脈絡(luò),明晰題目解題方式,從而提升學(xué)生的應(yīng)用題解題能力。
三、支持幾何闡釋
相比于代數(shù)教學(xué)而言,由于問題表征的直觀性,幾何教學(xué)難度較低,在學(xué)生中更受歡迎,但由于初中生的身心發(fā)展所限,其思維能力發(fā)展尚未健全,空間思考能力相對較差,因此幾何也時常困擾著教學(xué)。數(shù)形結(jié)合思想,借助空間與直觀教具的結(jié)合,在促進和幫助學(xué)生理解知識的同時,進一步提升了學(xué)生的空間想象能力。并且,數(shù)形結(jié)合思想善于將生活中的常見元素與知識學(xué)習(xí)相結(jié)合,利于培養(yǎng)學(xué)生的生活學(xué)習(xí)意識和實踐操作能力。
例如,筆者在為學(xué)生講授基本平面圖形中從“三個方向看物體的形狀”這一章節(jié)內(nèi)容時,就充分利用了數(shù)形結(jié)合思想。單純地講解三視圖規(guī)律,學(xué)生理解困難,因此在課堂教學(xué)中我準備了相關(guān)材料,積極引導(dǎo)學(xué)生自己動手操作:將一個實際物體擺放在自己桌前,從正面、左面、上面三個方向觀察物體形狀,并將物體形狀畫在紙上,然后分組討論,研討三視圖的規(guī)律。之后請學(xué)生代表發(fā)言,闡述他們通過討論得出的有關(guān)“三視圖規(guī)律”的一致結(jié)論。最后我點明了三視圖在長、寬、高三方面的規(guī)律。這就是數(shù)形結(jié)合思想在幾何教學(xué)中的應(yīng)用。
四、有益方程學(xué)習(xí)
方程作為初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要知識點,在考核中幾乎均有涉及,其重要性不言而喻。同時,方程亦是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點之一,這就需要教師用一種合理有效的教學(xué)方式來幫助學(xué)生突破這一知識難點。筆者認為,數(shù)形結(jié)合思想可作為一種策略。一方面,數(shù)形結(jié)合思想可使抽象的題目變得簡明化,讓學(xué)生在理解知識點方面難度降低,從而提升方程的解題速度。另一方面,數(shù)形結(jié)合思想自身所帶的生活化表征,亦貼近學(xué)生生活實際,這也再次向?qū)W生傳達了“數(shù)學(xué)來源于生活,應(yīng)用于生活”的理念,從某種程度上來講,這也是對學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的一種培養(yǎng)和提升。
如,在給學(xué)生講解二元一次方程ax+by+c=0(其中a、b都不為零)的解法時,就可以用數(shù)形結(jié)合思想。一般來講,二元一次方程的解法常用的方法主要包括加減消元法、代入消元法這兩種,學(xué)生掌握這兩種基本的解法并不難,難點在于不知何時用哪一種方法去解方程,換言之,對這兩種方法的應(yīng)用特征并不明確,因此,教師可采用結(jié)構(gòu)圖方式來進行講解。我在教學(xué)中用多媒體課件進行了這一實踐:總目為二元一次方程的解法,二級目為加減消元法、代入消元法,每個二級目下面又劃分為兩個三級目,分別為方程特征、具體步驟。這種結(jié)構(gòu)圖的直觀方式,學(xué)生很快就了解了系列知識點,并且形成了知識框圖。
總之,數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,有著重要的理論意義和實踐價值。并且,若想實現(xiàn)更大范圍、更廣領(lǐng)域的應(yīng)用,還需要教師和學(xué)生積極探索,以發(fā)揮其進一步的作用。
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