王旻
摘要:數(shù)學(xué)作為一門具有較強(qiáng)實(shí)踐性的學(xué)科,初中階段數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生未來(lái)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)起著決定性作用?!皵?shù)形結(jié)合”思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用廣泛,并且貫穿整個(gè)初中數(shù)學(xué)的始終。數(shù)學(xué)教師應(yīng)積極有效地進(jìn)行“數(shù)形結(jié)合”的教學(xué)方式,幫助學(xué)生培養(yǎng)“數(shù)形結(jié)合”思維,通過(guò)“數(shù)形結(jié)合”的方式解題,以此降低學(xué)生的解題難度,提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科的興趣和積極性,讓學(xué)生能夠憑借自己已有的數(shù)學(xué)知識(shí)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。本文將通過(guò)對(duì)初中“數(shù)形結(jié)合”思想進(jìn)行闡述,論述“數(shù)形結(jié)合”在解決實(shí)際問(wèn)題中的作用優(yōu)勢(shì),并通過(guò)案例對(duì)“數(shù)形結(jié)合”的應(yīng)用進(jìn)行解析。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);“數(shù)形結(jié)合”;優(yōu)勢(shì)作用;實(shí)際應(yīng)用
中圖分類號(hào):G633.6?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1992-7711(2020)20-062-2
新課標(biāo)對(duì)新時(shí)期的初中數(shù)學(xué)進(jìn)行了更加深入的研究,提出了更高的要求。對(duì)于初中數(shù)學(xué),學(xué)生除了要求掌握基礎(chǔ)的理論知識(shí)外,還要求形成明確的數(shù)學(xué)思想,具有一定的數(shù)學(xué)思維方式,并且能夠依據(jù)已獲得的數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)分析和解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。而這些思想以“數(shù)形結(jié)合”為核心。學(xué)生要想完全且有效地掌握并應(yīng)用“數(shù)形結(jié)合”思想,并非是一朝一夕的課程就能達(dá)到的,這需要數(shù)學(xué)教師在日常的教學(xué)中不斷滲透“數(shù)形結(jié)合”思想,在知識(shí)理論和實(shí)際應(yīng)用中潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生,才能幫助學(xué)生在解題中應(yīng)用自如。
一、“數(shù)形結(jié)合”思想概論
“數(shù)形結(jié)合”作為一種直觀數(shù)學(xué)模型,通過(guò)“數(shù)形結(jié)合”,能夠在兩種方法及理論之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,從而幫助學(xué)生更加清晰地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。所謂“數(shù)形結(jié)合”,可以理解對(duì)于同一數(shù)學(xué)現(xiàn)象,能夠分別從代數(shù)和幾何兩個(gè)角度進(jìn)行分析和理解。
二、“數(shù)形結(jié)合”思想在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)
在日常數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用“數(shù)形結(jié)合”思想,能夠讓晦澀難懂的數(shù)學(xué)概念,更易理解,并且理解得更為透徹;能夠?qū)?fù)雜繁瑣的問(wèn)題變得更清晰,更簡(jiǎn)單;能夠讓抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題更具體。
1.有助于對(duì)新概念的理解和記憶
數(shù)學(xué)概念是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ),是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)高度概括后的升華。要正確認(rèn)識(shí)一個(gè)數(shù)學(xué)概念,就必須要理解這個(gè)數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵。在教學(xué)中可以通過(guò)“數(shù)形結(jié)合”方法,化抽象為具象,化文字為圖形,有助于強(qiáng)化學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的感知和理解,直觀圖像更加一目了然。“數(shù)形結(jié)合”的應(yīng)用可將抽象的文字信息轉(zhuǎn)化為具象的幾何圖形、數(shù)軸、函數(shù)圖像等,并通過(guò)與原有知識(shí)的關(guān)系,建立起新的聯(lián)系,更加深刻地幫助學(xué)生對(duì)新數(shù)學(xué)概念的理解記憶。
2.有助于數(shù)學(xué)解題能力的提高
“數(shù)形結(jié)合”是一種重要又便于應(yīng)用的數(shù)學(xué)思想。學(xué)生如果能形成這種思想,就能夠靈活地應(yīng)用于解題中,在空間想象力不足的情況下,可將題干轉(zhuǎn)化為圖形展現(xiàn)出來(lái),解題思路就能更加清晰明了,能夠更有效地獲取有用信息,找到解題的突破口,增強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)自信。
3.有助于數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)
“數(shù)形結(jié)合”思想有助于增強(qiáng)對(duì)學(xué)生空間想象力的培養(yǎng),從而激發(fā)和形成學(xué)生形象思維能力。對(duì)同一數(shù)學(xué)問(wèn)題從多角度進(jìn)行“數(shù)形結(jié)合”的方法教學(xué),能夠幫助學(xué)生尋找多種解題思路,拓展思維靈活性,促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成多向思維的良好習(xí)慣,進(jìn)而提升解題效率。
4.有助于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)
數(shù)學(xué)不單單抽象、復(fù)雜,而且形式化、符號(hào)化,在大多數(shù)學(xué)生心中是枯燥、乏味又難學(xué),因此不受學(xué)生歡迎。而在日常教學(xué)中,通過(guò)“數(shù)形結(jié)合”的方式來(lái)解釋數(shù)學(xué)概念,解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,將使概念清晰化、形象化,使數(shù)學(xué)問(wèn)題簡(jiǎn)單化、具體化,讓學(xué)生感到輕松,避免產(chǎn)生畏難情緒和厭學(xué)心理,幫助學(xué)生將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)看做是一種樂(lè)趣,一種挑戰(zhàn),激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的熱情與興趣,從而促進(jìn)數(shù)學(xué)成績(jī)和數(shù)學(xué)能力的提升。
三、初中數(shù)學(xué)“數(shù)形結(jié)合”思想應(yīng)用案例
1.數(shù)學(xué)概念中的應(yīng)用
“概念”是將對(duì)事物的感性認(rèn)知升華到理性認(rèn)識(shí),具有較為抽象,難以理解的特點(diǎn)。例如:圓與圓的位置關(guān)系、平面直角坐標(biāo)系等,在教學(xué)中不僅需要學(xué)生掌握概念的內(nèi)涵,還需要學(xué)生理解隱藏在概念形成過(guò)程中的所應(yīng)用的“數(shù)形結(jié)合”思想。如“圓與圓的位置關(guān)系”的概念,單純把字面的理論知識(shí)描繪給學(xué)生,學(xué)生無(wú)法理清具體的位置關(guān)系,若通過(guò)圖形的形式展現(xiàn)給學(xué)生,不但可以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形轉(zhuǎn)換的能力,還能鍛煉學(xué)生的思維遷移能力,而且有利于學(xué)生形成多角度,多方面思考問(wèn)題,解決問(wèn)題的好習(xí)慣。
2.在統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用
“數(shù)形結(jié)合”在初中“概率和統(tǒng)計(jì)”的學(xué)習(xí)中,是非常典型的應(yīng)用。在統(tǒng)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中,可以把數(shù)字轉(zhuǎn)化為圖形,既直觀清晰,又簡(jiǎn)單方便。例如要考察一個(gè)月內(nèi),某中學(xué)的財(cái)政金額中支出金額的變化,可以通過(guò)“數(shù)形結(jié)合”的思想,將支出金額的變化通過(guò)一個(gè)折線統(tǒng)計(jì)圖來(lái)表示,這樣支出金額的變化在折線統(tǒng)計(jì)圖上就反映得一清二楚,所有的信息一目了然。再例如,在“統(tǒng)計(jì)”相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)中,由于“離散點(diǎn)”是通過(guò)坐標(biāo)上的一組數(shù)字來(lái)表示的,為了能快速計(jì)算出這組離散點(diǎn)的平均數(shù)、眾數(shù)和中位數(shù),以及這組數(shù)據(jù)的波動(dòng)大小而產(chǎn)生出的標(biāo)準(zhǔn)差、方差,教師可以通過(guò)這種“數(shù)形結(jié)合”的方式循序漸進(jìn),讓學(xué)生逐漸清楚地認(rèn)識(shí)到知識(shí)之間的相互聯(lián)系。對(duì)于“概率”而言,需要引導(dǎo)學(xué)生看,依據(jù)題意畫(huà)出“數(shù)形圖”,將題干中有用信息通過(guò)圖像表現(xiàn)出來(lái),這樣概率的問(wèn)題往往就能夠迎刃而解了。
3.在不等式中的應(yīng)用
在求解一元一次不等式、不等式組的問(wèn)題中,可以應(yīng)用數(shù)軸進(jìn)行解題。數(shù)軸是“數(shù)形結(jié)合”的具體表現(xiàn)之一,在面對(duì)不等式組問(wèn)題時(shí),可以在同一數(shù)軸之上,分別表示出兩個(gè)不等式的解集,這兩個(gè)解集的公共部分便是該不等式的解集。數(shù)軸上表示的是實(shí)數(shù)與該數(shù)軸上點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,它構(gòu)建起了數(shù)和形之間的聯(lián)系,提供一個(gè)實(shí)用的解題工具,讓抽象的數(shù)量關(guān)系,具有了既形象又直觀的幾何意義,因而利用數(shù)軸解不等式組,既簡(jiǎn)單又快捷。在進(jìn)行一元二次不等式教學(xué)中,可以通過(guò)利用一元二次方程、一元二次不等式與二次函數(shù)之間的聯(lián)系,解決一元二次不等式的問(wèn)題。二次函數(shù)圖像同x軸的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)便是一元二次方程的解,而該二次函數(shù)圖像位于x軸上方圖像對(duì)應(yīng)的自變量取值范圍,就是該一元二次不等>0的解集;同理,二次函數(shù)圖像位于x軸下方圖像對(duì)應(yīng)的自變量取值范圍,就是該一元二次不等<0的解集,在解題過(guò)程中學(xué)生通過(guò)二次函數(shù)圖像,讓問(wèn)題變得更加直白簡(jiǎn)單,學(xué)生解答起來(lái)也更加得心應(yīng)手,省時(shí)省力。
4.在代數(shù)問(wèn)題解答上的應(yīng)用
面對(duì)代數(shù)問(wèn)題的時(shí)候,很多學(xué)生都是抓耳撓腮,十分頭疼,因?yàn)榇鷶?shù)問(wèn)題往往非常得抽象,理解起來(lái)非常困難,但是如果學(xué)生能夠掌握“數(shù)形結(jié)合”的方法,通過(guò)“數(shù)形結(jié)合”的方式來(lái)解題,難度就能大大降低,通過(guò)幾何圖形來(lái)解決代數(shù)問(wèn)題,可以起到事半功倍的效果。例如:“在拋物線y=(x+1)(x-3a)與x軸相交于A、B兩點(diǎn),與y軸相交于C點(diǎn),能夠使△ABC為等腰三角形的拋物線一共有幾條?”這是一道典型的代數(shù)題,當(dāng)學(xué)生面對(duì)這樣的問(wèn)題時(shí),通常難以入手。這時(shí)候,采用“數(shù)形結(jié)合”的思想,學(xué)生可以通過(guò)圖形將題干中的內(nèi)容變成直觀的圖像,再通過(guò)圖像對(duì)滿足題意要求的等腰三角形進(jìn)行觀察和分析,最后可以得出結(jié)果。由此可見(jiàn),“數(shù)形結(jié)合”的思想能夠把復(fù)雜又抽象的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、清晰的圖形,對(duì)學(xué)生理解題意,提取有效信息有很大的幫助,能夠在很大程度上幫助學(xué)生提高解題的效率和保證正確率。
四、結(jié)語(yǔ)
數(shù)學(xué)教學(xué)的目的是更好地幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)思維,掌握更有效的數(shù)學(xué)方法。數(shù)學(xué)思想的形成在一定程度上更加能夠幫助學(xué)生提高自身的學(xué)習(xí)能力,相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)模式,思想方法的傳授更符合當(dāng)前學(xué)生的學(xué)習(xí)要求,更益于開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力?!皵?shù)形結(jié)合”思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,是一種十分重要且行之有效的指導(dǎo)思想,學(xué)生一旦形成了這種思想,就能夠在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中養(yǎng)成更為高效的解題習(xí)慣,能夠更加快捷、更加準(zhǔn)確地解答很多原本復(fù)雜困難的數(shù)學(xué)題。在今后教學(xué)工作中,初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)加深對(duì)“數(shù)形結(jié)合”思想重要性的新的認(rèn)識(shí)及重視,在日常的數(shù)學(xué)教學(xué)中不斷地向?qū)W生滲透、傳遞“數(shù)形結(jié)合”思想,幫助學(xué)生樹(shù)立“數(shù)形結(jié)合”思想,并通過(guò)不斷地鍛煉加強(qiáng)學(xué)生對(duì)“數(shù)形結(jié)合”思想的應(yīng)用,提升教師的教學(xué)能力及學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
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(作者單位:安徽省合肥市肥東縣城關(guān)中學(xué),安徽 合肥 231600)