摘 要:數(shù)形結(jié)合思想以其直觀體現(xiàn)數(shù)學(xué)概念與性質(zhì)的優(yōu)勢,對提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果有重要作用?;诖?,通過研究數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用,在利用代數(shù)法解決幾何問題、利用圖形法解決代數(shù)問題、利用圖形解決概率問題等方面對初中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用進(jìn)行了探討,以供參考。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué)教學(xué);數(shù)形結(jié)合;代數(shù)法;圖形法
數(shù)形結(jié)合法是初中數(shù)學(xué)較為常見的解題方法,通過幾何圖形和數(shù)字相結(jié)合,找出問題的答案,有變抽象為具體的優(yōu)勢。初中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用的探討,對幫助學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué)問題,培養(yǎng)學(xué)生思維能力,提高初中數(shù)學(xué)教學(xué)水平有重要意義。
一、數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用
1.有助于對數(shù)學(xué)概念進(jìn)行充分理解
教師通過使用數(shù)形結(jié)合的方法可以使復(fù)雜的問題簡單化,學(xué)生在學(xué)習(xí)一些數(shù)學(xué)知識時(shí),數(shù)形結(jié)合法可以幫助學(xué)生了解概念的本質(zhì)。例如:根據(jù)函數(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行一次函數(shù)斜率與截距、二次函數(shù)的開口、對稱軸以及兩根之間的距離等多種概念的理解;通過幾何圖形進(jìn)行完全平方公式、平方和與平方差的推導(dǎo),還可以進(jìn)行多邊形內(nèi)角以及外角和定理的學(xué)習(xí),這種教學(xué)方法可以幫助學(xué)生更好地理解這些數(shù)學(xué)概念。
2.有助于培養(yǎng)學(xué)生的解題技巧
數(shù)形結(jié)合法是一種解決數(shù)學(xué)難題的方式,即使不直接用于解題,對尋找解題思路,增進(jìn)對題目的理解也有重要作用。學(xué)生在解題的過程中,如遇到思維受阻,以數(shù)形結(jié)合法作為突破口,往往獲得出乎意料的效果。此外,數(shù)學(xué)思維一般是從一個原因推導(dǎo)出一個結(jié)果,或?qū)⒁粋€結(jié)果反推出對應(yīng)原因的方式。這樣推導(dǎo)的解決辦法使得學(xué)生通過形成思維鏈條解決數(shù)學(xué)問題,數(shù)學(xué)成績優(yōu)秀的同學(xué)普遍思維過程短且精煉;與之對應(yīng)的數(shù)學(xué)成績一般的學(xué)生思維復(fù)雜無序。學(xué)生使用數(shù)形結(jié)合,可代替一部分思維鏈條,精簡數(shù)學(xué)思維過程,解出復(fù)雜的題目。
3.有助于養(yǎng)成學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力
新課改重視對學(xué)生思維能力的培養(yǎng),在數(shù)學(xué)思想中,“數(shù)字”屬于抽象思維的范疇,而“圖形”屬于形象思維的范疇,教師通過引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)形結(jié)合法解決問題,可以協(xié)調(diào)學(xué)生抽象與形象兩種思維能力,促進(jìn)兩種思維的協(xié)調(diào)發(fā)展。
二、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用
1.利用代數(shù)法解決幾何問題
一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果表明,很多同學(xué)對數(shù)形結(jié)合的理解并不充分,絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為“數(shù)形結(jié)合”就是使用圖像幫助解題的辦法。實(shí)際上,利用代數(shù)法解決幾何問題,即用“數(shù)”精確展示“形”的數(shù)量關(guān)系,也是數(shù)形結(jié)合法的應(yīng)用領(lǐng)域。如在滬教版中進(jìn)行“圓與正多邊形”這一章節(jié)的教學(xué)時(shí),有這樣一道題目:圓O內(nèi)切于三角形ABC,其中AB是9,BC為13,AC為11。其中D、F、E點(diǎn)分別為AB、BC、AC在圓上的切點(diǎn)。求三角形ABC各個頂點(diǎn)的切線長分別是多少?教師此時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生畫圖觀察圖像性質(zhì),得出:AD=AE,BD=BF,CE=CF,已知三角形各邊長,引導(dǎo)學(xué)生得出:使三角形ABC的三條邊分為兩條線段的和,然后列方程。教師:“設(shè)AD=x,BD=y,CF=z怎樣列方程?”學(xué)生:“x+y=9,y+z=13,x+z=11”,列出等式后,學(xué)生即可得出ABC的切線長度。這種用代數(shù)解決幾何問題的辦法,促進(jìn)了學(xué)生兩種數(shù)學(xué)思維的發(fā)展[1]。
2.利用圖形法解決代數(shù)問題
數(shù)形結(jié)合法的另一種應(yīng)用是借助圖形解決抽象的數(shù)字問題。學(xué)生在處理代數(shù)問題時(shí),很難想到用“數(shù)”和“形”相互轉(zhuǎn)化的思想解題,因此教師在日常教學(xué)時(shí)應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思維方式。函數(shù)是滬教版初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn),學(xué)生在解決函數(shù)問題時(shí),應(yīng)用數(shù)形結(jié)合法作用明顯,如:給定條件,P點(diǎn)(a,4-a)在第四象限,那么a的取值范圍是多少?教師在引導(dǎo)學(xué)生解決這道題時(shí),要讓學(xué)生了解第四象限的坐標(biāo)特征,并利用直角坐標(biāo)系求出解。由于P在四象限,因此a>0且4-a<0,因此a>4。在解決此類問題時(shí),學(xué)生通過在腦海中反映出坐標(biāo)和每個象限的坐標(biāo)特征,即可得出正確答案[2]。
3.利用圖形解決概率問題
滬教版教材中,“統(tǒng)計(jì)初步”是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),在統(tǒng)計(jì)類的習(xí)題中,教師讓學(xué)生使用條形統(tǒng)計(jì)圖可以幫助學(xué)生清晰地辨認(rèn)出各組數(shù)值的多少和比例關(guān)系;折線圖則有助于了解數(shù)據(jù)的變化情況。此外,教師在“概率初步”的教學(xué)中,通過借助樹狀圖等方式,可以避免直接計(jì)算可能造成的重復(fù)和漏算現(xiàn)象,使計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確。以這道題為例:假設(shè)A,B兩個人在玩“剪刀,石頭,布”游戲,且A、B二人等可能出這三種手勢,問兩人出一樣手勢的概率和A取得勝利的概率為多少。通過畫樹狀圖,學(xué)生可以列出A可能出現(xiàn)剪刀、石頭、布三種情況,此時(shí)每種情況對應(yīng)B的三種情形。可以得出:二人出現(xiàn)同種手勢概率為 = ,A取得勝利的概率也為 ,這種畫樹狀圖的方法可以快速幫助學(xué)生理清數(shù)據(jù),得出正確答案。
綜上所述,初中數(shù)學(xué)教師引導(dǎo)學(xué)生用“數(shù)”精確展示“形”的數(shù)量關(guān)系,通過“形”使函數(shù)問題更直觀,用樹狀圖解決概率問題可實(shí)現(xiàn)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用。通過分析可得,在數(shù)學(xué)中應(yīng)用數(shù)形結(jié)合法,有助于讓學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué)問題,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,提高初中數(shù)學(xué)教學(xué)水平。因此,初中教師要采取以上方式,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想。
參考文獻(xiàn):
[1]劉冰楠.數(shù)形結(jié)合方法在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用研究[D].內(nèi)蒙古師范大學(xué),2012.
[2]高愛紅.數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,2016(2):37-38,62.
作者簡介:劉婷婷,1984年9月,女,上海人,本科,一級教師,初中數(shù)學(xué)教學(xué)。
編輯 溫雪蓮