耿麗萍 崔君玉
【內(nèi)容摘要】隨著新課改的不斷深入,各校都開始重視培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),為有效加強(qiáng)學(xué)生實際的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,數(shù)學(xué)教師在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中也需要不斷優(yōu)化和創(chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)模式,而巧妙應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想能夠拓寬學(xué)生思維,使其掌握不同的解題方法,能夠切實提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績。本文通過簡析數(shù)形結(jié)合思想,分析數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要性,針對數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用實踐,提出數(shù)形結(jié)合思想下提升初中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的路徑探索,以不斷建立高效的數(shù)學(xué)課堂,提高初中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】數(shù)形結(jié)合思想 初中數(shù)學(xué) 應(yīng)用與實踐
初中數(shù)學(xué)相比小學(xué)數(shù)學(xué)在教學(xué)內(nèi)容上更加具有復(fù)雜化,其定義定理較多、公式推論復(fù)雜,這在一定程度上增加了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的難度。數(shù)與形是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中較為重要的知識點,數(shù)形結(jié)合思想是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要思想之一,隨著教育體制改革的不斷深入,當(dāng)前初中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程已認(rèn)識到數(shù)形結(jié)合思想對于提高學(xué)生創(chuàng)新能力和解題能力具有的重要性,但在實際教學(xué)過程中依舊存在部分問題和不足,這就需要教師能夠針對新時期學(xué)生的個性化發(fā)展需求來創(chuàng)新教學(xué)方式,加速數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透,以充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位,不斷提高學(xué)生的解題能力,實現(xiàn)學(xué)生的綜合發(fā)展。
一、簡析數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)形結(jié)合思想包括在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中利用數(shù)的精確性來表明圖形屬性特征的以數(shù)解形或者借助圖形的幾何直觀性來闡明數(shù)之間關(guān)系的以形助數(shù)等內(nèi)容。數(shù)形結(jié)合是利用數(shù)與形之間的一一對應(yīng)關(guān)系,將抽象的數(shù)學(xué)語言、數(shù)量關(guān)系等與直觀的幾何圖形結(jié)合起來,將抽象的問題具體化,將復(fù)雜的問題簡單化,引導(dǎo)學(xué)生找到數(shù)學(xué)本質(zhì),從而不斷優(yōu)化解題路徑,提高解題效率。
二、數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要性
1.培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維
初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中的實數(shù)、代數(shù)及其關(guān)系等概念較為抽象,受應(yīng)試教育和功利主義的影響,傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中教師大都采用灌輸式的教學(xué)方式,學(xué)生只能被動接受相關(guān)的概念、公式、定理等內(nèi)容,死記硬背的學(xué)習(xí)模式使得學(xué)生思維固化現(xiàn)象嚴(yán)重,影響學(xué)生學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。通過滲透數(shù)形結(jié)合思想,利用簡單、直觀的數(shù)學(xué)圖形可以幫助學(xué)生理解相關(guān)抽象的概念,能夠發(fā)散學(xué)生的思維,提高學(xué)生的大腦靈活度,加深學(xué)生的記憶程度,從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
2.提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
數(shù)形結(jié)合思想能夠突破傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)以教師講解和死記硬背為主的弊端,其更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和邏輯思維等綜合能力的提升。新課改強(qiáng)調(diào)靈活的數(shù)學(xué)實踐教學(xué),通過教師適當(dāng)引導(dǎo),幫助學(xué)生從多個角度歸納和總結(jié)相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識,可以將抽象復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^具體的數(shù)學(xué)知識,能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鍛煉學(xué)生的思維能力、運算能力和問題解決能力,使其提高解題速度和正答率,有助于增加學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心。
3.促進(jìn)高效課堂的建立
數(shù)學(xué)是初中學(xué)生學(xué)習(xí)其他理科課程的基礎(chǔ),其本身具有較強(qiáng)的復(fù)雜性、抽象性和枯燥性,教師在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中改變自身的教學(xué)理念,高效融合數(shù)形結(jié)合思想,重點引導(dǎo)學(xué)生明確數(shù)學(xué)問題的解題思路和原理,使其充分理解數(shù)形轉(zhuǎn)變之間的關(guān)系,能夠有效提高學(xué)生的解題能力,幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識、運算能力和解題技巧,可以保證教學(xué)計劃的順利進(jìn)行,做到教與學(xué)的和諧發(fā)展,從而提高初中數(shù)學(xué)的整體教學(xué)質(zhì)量,不斷促進(jìn)高效課堂的建立。
三、數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用實踐
1.方程式教學(xué)應(yīng)用
函數(shù)可以用圖形的方式展示出來,圖形可以直觀分析函數(shù)的性質(zhì)和特點,而方程式是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重點內(nèi)容之一,其難點就是學(xué)生如何根據(jù)題意尋找到已知的等量關(guān)系列出相應(yīng)方程,然后根據(jù)所學(xué)方程式的性質(zhì),做出準(zhǔn)確地計算。這就需要教師在方程式教學(xué)應(yīng)用中能夠滲透數(shù)形結(jié)合思想,在進(jìn)行例題講解的過程中直接使用數(shù)形結(jié)合的方式去進(jìn)行解答,從而引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成數(shù)形結(jié)合的思維模式,學(xué)會利用數(shù)形結(jié)合的方式去解決遇到的方程式問題。例如在講解一元二次方程過程中,教師運用數(shù)形結(jié)合的方式,畫出相應(yīng)方程式的圖像,包括開口方向、交點位置等內(nèi)容,直觀講解一元二次方程的性質(zhì),能夠加深學(xué)生的記憶和理解。
2.代數(shù)教學(xué)應(yīng)用
數(shù)形結(jié)合包括以數(shù)化形、以形變數(shù)以及數(shù)形互變?nèi)N形式,在初中代數(shù)教學(xué)過程中,其含有大量的未知數(shù),會增加學(xué)生的解題難度,而畫圖求解的過程需要盡可能多的限制條件,才能保證畫圖求解的解法有限性,從而增加計算的準(zhǔn)確性。這就需要教師重視圖形結(jié)合思想的講解,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)題意文字內(nèi)容來運用函數(shù)性質(zhì)準(zhǔn)確畫出函數(shù)圖形,從而正確進(jìn)行問題解答。例如函數(shù)形式多樣,學(xué)生準(zhǔn)確掌握不同函數(shù)形式的圖形畫法,能夠有效幫助學(xué)生區(qū)分一次函數(shù)和二次函數(shù)性質(zhì)的不同,可以使其輕松學(xué)好數(shù)學(xué)概念,快速解決代數(shù)問題,達(dá)到優(yōu)化解題的目的。
3.有理數(shù)教學(xué)應(yīng)用
數(shù)軸是理數(shù)內(nèi)容體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合思想的源泉。有理數(shù)章節(jié)中包括實數(shù)、正數(shù)、負(fù)數(shù)、相反數(shù)等較多專業(yè)的概念,會增加學(xué)生的理解難度,而每一個有理數(shù)都在數(shù)軸上有一個確定的點與之對應(yīng),相反數(shù)、絕對值等也可以根據(jù)數(shù)軸上的點和原點的位置關(guān)系來直觀刻畫,這就可以幫助初中生準(zhǔn)確理解有理數(shù)的有關(guān)性質(zhì)和運算法則。在有理數(shù)的運算講解過程中,教師通過合理刻畫數(shù)軸,標(biāo)注相應(yīng)刻度或者數(shù)集,可以加深學(xué)生對正負(fù)數(shù)、絕對值等相應(yīng)知識的理解,明確其在數(shù)軸上的具體位置。例如在講解不等式過程中,教師把不等式的解集在數(shù)軸上直觀地表現(xiàn)出來,讓學(xué)生明確不等式有無數(shù)多個解,將復(fù)雜抽象的問題簡單化,可以降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的難度,幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)自信,使其能夠更加高效地學(xué)習(xí)不等式。
4.空間與幾何教學(xué)應(yīng)用
空間與幾何問題一直是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重難點之一,其與代數(shù)抽象化不同,空間幾何本身就是直觀化的圖形和圖像,所有問題的解答都離不開圖形圖像本身。但是初中生自身的認(rèn)知能力和邏輯思維發(fā)展水平有限,尤其是空間思維能力較弱,使得學(xué)生學(xué)習(xí)空間幾何問題時不明確圖形的變化思路,在獨立解答問題的過程中經(jīng)常無從下手,找不到解決問題的有效方法,這就會增加學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。教師在進(jìn)行空間與幾何的教學(xué)應(yīng)用過程中,要充分利用數(shù)形結(jié)合思想,引導(dǎo)學(xué)生將題目已知的信息合理標(biāo)注在圖形中,同樣學(xué)生可以通過直接解讀圖形來科學(xué)羅列其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)知識,能夠加強(qiáng)學(xué)生的空間思維能力。例如教師在講解幾何變換過程中,可以利用教室中常見的粉筆盒和學(xué)生共同實踐探討盒子從空間立體形狀向二位平面圖形的轉(zhuǎn)變過程,從而將復(fù)雜的空間問題簡單化。
四、數(shù)形結(jié)合思想下提升初中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的路徑探索
1.科學(xué)設(shè)置教學(xué)體系
初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中很多數(shù)學(xué)知識都是理論公式與幾何圖形相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式,這就需要教師明確數(shù)形結(jié)合的重要性,能夠在概念教學(xué)過程中融入數(shù)形結(jié)合思想,不斷培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成數(shù)形結(jié)合的解題習(xí)慣。首先教師要改變傳統(tǒng)灌輸式課堂教學(xué)模式,形成以學(xué)生為中心的教學(xué)理念,在自身的概念講解或者案例解答過程中以身作則,穿插數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行概念定理、計算法則、具體應(yīng)用、問題解答等教學(xué)內(nèi)容的講解,親自給學(xué)生演示數(shù)形結(jié)合的操作方法,使其明確數(shù)形結(jié)合解題的便捷化和高效化,以引導(dǎo)學(xué)生遇到相類似問題時能夠正確使用數(shù)形結(jié)合的方式來進(jìn)行計算。初中學(xué)生對數(shù)學(xué)知識尚沒有完整的知識框架體系,教師要不斷提高自身的綜合素質(zhì),拓寬自身的知識見解,明確不同學(xué)生的特性,制定合理的教學(xué)目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生充分利用數(shù)形結(jié)合思想解決相應(yīng)問題,通過分析幾何圖形的方式來總結(jié)圖形中涵蓋的數(shù)學(xué)知識,使其不斷補(bǔ)充自身數(shù)學(xué)知識的不足,切實提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),讓其養(yǎng)成科學(xué)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。
2.強(qiáng)化學(xué)生運用能力
數(shù)學(xué)本身的特性決定了學(xué)生數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)離不開大量練習(xí)題的強(qiáng)化訓(xùn)練。在利用數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)時,教師要明確初中學(xué)生的實際數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情況,合理設(shè)置教學(xué)設(shè)計和教學(xué)目標(biāo),通過任務(wù)驅(qū)動法、小組互動合作學(xué)習(xí)法以及實踐情境教學(xué)等方法,充分利用生活中的立體圖形,將教材概念內(nèi)容直觀化,使學(xué)生積極參與討論數(shù)形結(jié)合的解題技巧和方法,可以強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思想和實際的應(yīng)用計算能力;合理利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),打造情境教學(xué)課堂,通過動態(tài)展示空間幾何等數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)和演變過程,能夠吸引學(xué)生的課堂注意力,提高其學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的興趣,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成空間思維模式和數(shù)形結(jié)合思想;合理設(shè)置有價值的教學(xué)形式,通過結(jié)合課后習(xí)題的方式,尤其是幾何圖形繪制過程中需要隨時添加輔助線的練習(xí),可以讓學(xué)生不斷鞏固自身的數(shù)形結(jié)合思想,使其在練習(xí)過程中逐漸形成符合自身數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需要的思維導(dǎo)圖,夯實學(xué)生的基礎(chǔ),加深學(xué)生的數(shù)形結(jié)合運用技巧,擴(kuò)散學(xué)生的邏輯思維,不斷建立高效的數(shù)學(xué)課堂。
總結(jié)
綜上所述,數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)的方程式、代數(shù)、有理數(shù)以及空間與幾何等教學(xué)方面都具有重要應(yīng)用。教師在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中要明確學(xué)生的主體地位,有效融合數(shù)形結(jié)合思想,科學(xué)設(shè)置教學(xué)體系,強(qiáng)化學(xué)生數(shù)形結(jié)合的實際運用能力,能夠增強(qiáng)學(xué)生對抽象、復(fù)雜數(shù)學(xué)知識的理解程度,降低數(shù)學(xué)知識點的記憶和計算難度,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、發(fā)散思維、計算能力等綜合素質(zhì),可以逐步提高數(shù)學(xué)課堂的教育質(zhì)量,進(jìn)一步推動素質(zhì)教育理念的發(fā)展。
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(作者單位:1淄博市臨淄區(qū)實驗中學(xué); 2 淄博市臨淄區(qū)雪宮中學(xué))