摘 要:數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)解題過程中的重要方法,教師在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中采用數(shù)形結(jié)合的方法,將抽象的數(shù)學(xué)語言、數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為直觀的幾何圖形,促使“數(shù)”與“形”的相互促進(jìn)、轉(zhuǎn)化,幫助學(xué)生深化對數(shù)學(xué)知識的理解和應(yīng)用,可以降低其學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的難度,提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量和效率。本文結(jié)合具體的數(shù)學(xué)教學(xué)案例,詳細(xì)介紹了數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合;初中數(shù)學(xué);教學(xué);融合
中圖分類號:G427文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? 文章編號:2095-624X(2019)41-0068-02
引言
數(shù)形結(jié)合是按照數(shù)和形存在的對應(yīng)關(guān)系,利用代數(shù)關(guān)系、幾何圖形的轉(zhuǎn)換解決問題。數(shù)和形是數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),將其應(yīng)用在函數(shù)解題思路中,形可以通過數(shù)確定屬性,這種方式稱為“以數(shù)解形”;或者數(shù)通過形所具備的幾何特點(diǎn)解釋兩者的關(guān)系,這種解題方式稱為“以形解數(shù)”。數(shù)形結(jié)合是利用數(shù)和形的對應(yīng)關(guān)系,將抽象的數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為直觀的幾何問題,將復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題直觀化、形象化,突破數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),進(jìn)而提高初中數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。
一、數(shù)形結(jié)合與數(shù)學(xué)概念知識教學(xué)相融合
數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識,由于數(shù)學(xué)概念具有抽象性、概括性,學(xué)生很難理解,通??克烙浻脖秤涀∫恍?shù)學(xué)概念,時間一長,學(xué)生很容易忘記,無法將其運(yùn)用在解決實(shí)際數(shù)學(xué)問題的過程中。因此,數(shù)學(xué)教師可以將數(shù)形結(jié)合理念融合到數(shù)形概念知識教學(xué)環(huán)節(jié),通過數(shù)形結(jié)合的方式,將抽象的數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)化為具體的幾何圖形,利用圖形幫助學(xué)生理解、記憶、鞏固所學(xué)知識點(diǎn)。
例如,在學(xué)習(xí)《全等三角形》一課時,其概念為經(jīng)過翻轉(zhuǎn)、平移后,能夠完全重合的兩個三角形叫作全等三角形,兩個全等三角形的三條邊和三個角都對應(yīng)相等。按照全等三角形的定義,學(xué)生理解起來可能存在一定的難度。因此,在教學(xué)過程中,教師可以采用數(shù)形結(jié)合的思想,幫助學(xué)生更好地理解全等三角形的概念。在教學(xué)前,數(shù)學(xué)教師可以利用多媒體設(shè)備,在投影儀上顯示兩個完全一樣的圖形,讓學(xué)生進(jìn)行對比,學(xué)生通過對比之后發(fā)現(xiàn)這兩個圖形一模一樣。這時,教師提出全等圖形這個概念,也就是兩個完全重合的圖形就是全等圖形。為了幫助學(xué)生理解和記憶,教師還可以在投影儀上再出示兩組圖形,一組圖形的形狀相同但是大小不同,一組圖形的大小完全一樣。通過對比和分析,學(xué)生對全等圖形有了更加深刻的理解,這時,教師再引入全等三角形,學(xué)生就很容易理解全等三角形的概念。在解答全等三角形的問題時,學(xué)生可以靈活運(yùn)用所學(xué)的知識點(diǎn),達(dá)到學(xué)以致用的效果。
二、數(shù)形結(jié)合與數(shù)學(xué)解題方法教學(xué)融合
解題方法教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,讓學(xué)生遇到問題時,可以快速運(yùn)用數(shù)學(xué)思維予以解決,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)自信心和成績[1]。所謂“授人以魚,不如授人以漁”,學(xué)生只有掌握解題的方法和技巧,才能在遇到數(shù)學(xué)問題時根據(jù)所學(xué)知識快速解決問題。但是,部分學(xué)生受到慣性思維的影響,無法將數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)圖形,而是采用最直接的方式去計算,不僅解題過程十分煩瑣,而且容易計算錯誤,從而導(dǎo)致整個題目做錯。因此,數(shù)學(xué)教師應(yīng)該采用數(shù)形結(jié)合思想,對一些數(shù)學(xué)定理、公式、不等式等應(yīng)用問題進(jìn)行探究,讓學(xué)生掌握快速解題技巧,提高解題效率。
函數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,函數(shù)變量關(guān)系復(fù)雜,往往與不等式、方程等結(jié)合起來,進(jìn)一步增加了解題的難度。在教學(xué)過程中,教師可以利用函數(shù)圖像解決函數(shù)問題,將題目中的已知條件表達(dá)在圖像內(nèi),通過分析圖像快速地解決函數(shù)問題。
例題1:求方程組x2+3x-y-1=0和2x-y+1=0的解的個數(shù)。
解題思路:如果采用一般的解題方法,學(xué)生需要將二元二次方程和二元一次方程解答出來,根據(jù)計算結(jié)果,可以得出解題個數(shù)。采用數(shù)形結(jié)合的方式,將二元二次方程x2+3x-y-1=0轉(zhuǎn)變?yōu)閥=x2+3x-1,將二元一次方程2x-y+1=0轉(zhuǎn)變?yōu)閥=2x+1,則方程組的解的個數(shù)變成了拋物線與直線的交點(diǎn)個數(shù)了。畫出兩個拋物線的交點(diǎn),得到一個圖像,根據(jù)圖像可以看出拋物線和直線有兩個交點(diǎn),得出方程組的解有2個。由此可以得出,用數(shù)形結(jié)合的方式,可以將復(fù)雜的方程轉(zhuǎn)化為直觀的圖像,通過圖像可以快速找到問題的答案。
三、數(shù)形結(jié)合與數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)融合
復(fù)習(xí)教學(xué)是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要組成部分,通過復(fù)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生可以對過去學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行回顧整理,達(dá)到溫故而知新的目的,并為學(xué)習(xí)新的知識奠定良好的基礎(chǔ)。由于復(fù)習(xí)是對過去知識的回顧總結(jié),所以復(fù)習(xí)的內(nèi)容比較多,增加了教學(xué)的難度。部分學(xué)生由于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識沒有學(xué)好,在復(fù)習(xí)時,可能將一些相似的概念混淆在一起,導(dǎo)致邏輯思維混亂,無法建立知識與知識之間的聯(lián)系。將數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用在數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)環(huán)節(jié),不僅可以幫助學(xué)生鞏固舊知識,而且可以讓學(xué)生厘清各個知識點(diǎn)之間的聯(lián)系,將一些零散的知識點(diǎn)歸納在一起,形成相對完整的知識體系。
例如,在復(fù)習(xí)“有理數(shù)”這一章時,教師可以采用數(shù)形結(jié)合的方式,將有理數(shù)的知識點(diǎn)制作成思維導(dǎo)圖。中間的關(guān)鍵詞為有理數(shù)的基本概念,在有理數(shù)周圍用線條輻射正整數(shù)、分?jǐn)?shù)、數(shù)軸、相反數(shù)、絕對值等,依次標(biāo)出二級標(biāo)題、三級標(biāo)題和四級標(biāo)題,還可以在每個字詞周圍注上解釋,如絕對值的求法:一個正數(shù)的絕對值是它本身,一個負(fù)數(shù)的絕對值是它的相反數(shù),0的絕對值是0。將有理數(shù)的相關(guān)知識制作成一個思維導(dǎo)圖,學(xué)生通過思維導(dǎo)圖馬上可以了解有理數(shù)所有的知識和概念,將有理數(shù)的相關(guān)知識點(diǎn)聯(lián)系在一起,形成一個統(tǒng)一的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò),也有助于掌握該單元的學(xué)習(xí)重點(diǎn)。
四、數(shù)形結(jié)合與幾何教學(xué)融合
在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,有很多抽象的問題,學(xué)生只能通過想象或者聯(lián)想進(jìn)行答題。如果教師用圖形表示出來,可以將抽象的數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為直觀的圖形,幫助學(xué)生更好地理解所學(xué)知識。初中幾何知識雖然比較簡單,但是由于學(xué)生的學(xué)習(xí)時間較短,沒有空間思維能力,遇到幾何圖形時,也就無法在頭腦中形成立體的幾何圖像,無法找到正確的解題思路。將數(shù)形結(jié)合思想與初中幾何知識結(jié)合在一起,利用幾何圖形形狀、大小、位置之間的數(shù)量關(guān)系,可以幫助學(xué)生找到解題的思路。
例如,在學(xué)習(xí)《平面直角坐標(biāo)系》一課時,平直角坐標(biāo)系是平面內(nèi)兩條相互垂直、原點(diǎn)重合的數(shù)軸,構(gòu)成平面直角坐標(biāo)系。學(xué)生需要了解平面直角坐標(biāo)系的構(gòu)成、各個特殊點(diǎn)的坐標(biāo)特點(diǎn),并學(xué)會運(yùn)用平面直角坐標(biāo)系。平面直角坐標(biāo)系是由X軸和Y軸構(gòu)成的,X軸右方向?yàn)檎较颍琘軸上方向?yàn)檎较?,兩條直線無法將其與數(shù)量聯(lián)系在一起。如果在直角坐標(biāo)系的X軸和Y軸分別標(biāo)上數(shù)字,根據(jù)數(shù)值大小,學(xué)生可以確定數(shù)軸上的點(diǎn)與實(shí)數(shù)之間的一一對應(yīng)關(guān)系,也可以在坐標(biāo)平面內(nèi)畫出這些點(diǎn),寫出點(diǎn)的坐標(biāo),這樣他們根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)點(diǎn)的位置和特點(diǎn),可以快速判斷出坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)值是正數(shù)還是負(fù)數(shù)。
結(jié)語
數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要思想之一,其可以將復(fù)雜、抽象的數(shù)學(xué)概念、公式轉(zhuǎn)化為直觀、明了的圖像,降低學(xué)習(xí)難度,讓學(xué)生對所學(xué)數(shù)學(xué)知識點(diǎn)有更加深刻的認(rèn)識和理解,能幫助學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)思維體系,提高解答數(shù)學(xué)問題的效率。因此,初中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中,可以將數(shù)形結(jié)合思想與數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容融合在一起,應(yīng)用在數(shù)學(xué)概念知識教學(xué)、數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)教學(xué)、數(shù)學(xué)幾何知識教學(xué)中,進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量和效率。
[參考文獻(xiàn)]
徐海建. 數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的案例分析[J]. 中國農(nóng)村教育,2019(21):76+79.
作者簡介:王書中(1976.12—),男,江蘇阜寧人,本科學(xué)歷,中級教師,從事初中數(shù)學(xué)教學(xué)研究。