耿開鵬
◆摘? 要:“數(shù)形結(jié)合思想”是高中數(shù)學(xué)中常見的數(shù)學(xué)思維,能夠?qū)⒃境橄蟮膯栴}形象化和具體化,將復(fù)雜繁瑣的問題賦予靈活變通的形式,實現(xiàn)學(xué)生思維的遷移,進而學(xué)會利用數(shù)形結(jié)合解決數(shù)學(xué)難題,對提升解題效率有著重大意義?;诖?,本文從高中數(shù)學(xué)中應(yīng)用“數(shù)形結(jié)合思想”的必要性出發(fā),提出了針對性的優(yōu)化運用策略,讓學(xué)生能夠快速、有效的解決實際問題。
◆關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)結(jié)合思想;高中數(shù)學(xué);應(yīng)用策略
數(shù)形結(jié)合思想的關(guān)鍵在于“數(shù)”和“形”的靈活轉(zhuǎn)換,需要學(xué)生具備靈活的思維,因此,高中數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該是富有探究性的,教師只有深刻踐行“數(shù)形結(jié)合思想”、將不同數(shù)學(xué)理念教學(xué)融入課程中,才能培養(yǎng)出學(xué)生靈活的思維方式,促進學(xué)生加深對數(shù)學(xué)知識的吸收和理解,實現(xiàn)學(xué)生思維能力、知識應(yīng)用水平的全面提升。
一、數(shù)形結(jié)合思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的意義
1.有利于提高解題效率。高中數(shù)學(xué)相對于初中的教學(xué)內(nèi)容和難度進一步提升,其計算過程更為繁瑣,因此,高中數(shù)學(xué)的解題過程并非一成不變的。例如在幾何知識的講解時,部分面積、體積問題都可以利用特定的公式解決,但多數(shù)大題通常會呈現(xiàn)出不規(guī)則圖形,學(xué)生缺乏有效的解題思維和數(shù)學(xué)思維,在解答過程中難以實現(xiàn)公式或者定理的靈活運用,進而無法有效解決幾何問題。因此,如果學(xué)生不具備“數(shù)形結(jié)合思想”,則難以有效解決幾何題。
2.讓抽象的知識直觀化。應(yīng)用“數(shù)形結(jié)合思想”能夠讓學(xué)生將原本抽象的問題形象化和具體化,實現(xiàn)“數(shù)”和“形”的任意轉(zhuǎn)化,進而促使學(xué)生的思維遷移。例如對于同一類型的數(shù)學(xué)題,只是換了題干,許多學(xué)生就難以識別和解答,但是如果學(xué)生具備較強的數(shù)學(xué)思維,腦海中第一閃現(xiàn)出的就是利用“數(shù)形結(jié)合思想”解答,立馬就明白了題目的考察點,進而快速的解答問題。
二、數(shù)形結(jié)合思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用存在的問題
當(dāng)下高中數(shù)學(xué)中仍然存在“教條式”教學(xué),存在一定的盲目性和形式性,即使部分教師滲透數(shù)形結(jié)合思想,也通常表現(xiàn)為一帶而過,沒有進行深度講解數(shù)形結(jié)合思想的運用原則,學(xué)生無法掌握其內(nèi)涵,具體而言,數(shù)形結(jié)合思想教學(xué)的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:首先,教師一味的講解教材定理和規(guī)律,忽略了對教學(xué)的內(nèi)容的拓展和變通。其次,沒有深刻意識到數(shù)形結(jié)合思想的重要性,只停留在數(shù)和形的互譯,通常只是給學(xué)生傳遞解題過程和結(jié)果,對于“數(shù)”如何轉(zhuǎn)化為“形”沒有闡明。最后,教師缺乏構(gòu)圖意識,在教學(xué)中,教師很少在黑板上繪圖,數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用不夠直觀,難以為學(xué)生呈現(xiàn)出良好的數(shù)形轉(zhuǎn)換講解,以致于學(xué)生遇到問題,同樣缺乏構(gòu)圖意識,不能在第一時間想到利用數(shù)形結(jié)合思想解答。
三、數(shù)形結(jié)合思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略
1.發(fā)揮出教師的引導(dǎo)作用,深刻踐行數(shù)形結(jié)合思想。高中數(shù)學(xué)知識對于學(xué)生而言需要較強的理解能力,需要教師正確的引導(dǎo),注重自主探究,讓學(xué)生在探究過程中自行探索、自行思考,教師只是作為引導(dǎo)者或者解惑者,通過教師引導(dǎo)和學(xué)生自主探究,有效實現(xiàn)數(shù)形結(jié)合思想的滲透。所以在數(shù)形結(jié)合思想灌輸時,老師要循序漸進的引導(dǎo),給學(xué)生講解數(shù)形結(jié)合思想的運用原則,不能直接告訴學(xué)生答案,或者告訴學(xué)生采用何種思維,而是在教師的引導(dǎo)下一步步的找出突破口,讓學(xué)生有跡可循。例如在函數(shù)f(x)=(x+1)(x+2)的值域求解時,學(xué)生可以根據(jù)函數(shù)內(nèi)容進行坐標(biāo)圖繪制,將抽象的函數(shù)轉(zhuǎn)化為斜率范圍中的數(shù)學(xué)問題,進而快速獲取答案。其次,在正弦、余弦求解時,教師也可以進行數(shù)形體結(jié)合思想的滲透,如在求正弦、余弦值時,可以在角終邊線取一點P(1,y),在直角三角形PAO內(nèi),AO=1,此形況下P(1,y)為?這類函數(shù)圖通過畫圖畫輔助線的方式,能夠輕松得出答案??傊咧袛?shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)思想之處眾多,幾乎每一單元都含有“數(shù)”和“形”之間的轉(zhuǎn)換,教師在實際教學(xué)中,要加強這些思想的傳遞,為學(xué)生今后有效解決數(shù)學(xué)問題奠基。
2.選擇典型例題,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。數(shù)形結(jié)合思想滲透最好的方式就是培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力,而要想培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力,教師可以在數(shù)學(xué)課堂中提出一些具有典型性的問題,讓學(xué)生帶入到數(shù)學(xué)知識探索當(dāng)中去,培養(yǎng)出他們獨立思考的能力。比如一例題為:方程x?-4x+3=m有四個根,則求實數(shù)m的取值范圍。這道題就是利用數(shù)形結(jié)合思想極大的典型例題,方程x?-4x+3=m的根的個數(shù)就是函數(shù)y=x?-4x+3與函數(shù)y=m圖像的交點的個數(shù),此刻畫出拋物線y=x?-4x+3=(x-2)?-1的圖像,將x軸下方的圖像沿著x軸翻折得到y(tǒng)=x?-4x+3,再作直線y=m,通過直觀觀察圖像迅速得答案m的取值范圍為(0,1)。需要注意的是,在習(xí)題講解過程中,教師也要樹立構(gòu)圖意識,在黑板上經(jīng)常性構(gòu)圖,讓學(xué)生的思維可視化。
3.結(jié)合數(shù)形結(jié)合思想有效解答函數(shù)類問題。函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重點組成,也是需要重點應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想的習(xí)題類型之一,在函數(shù)類例題中,教師要引導(dǎo)學(xué)生遵循數(shù)形結(jié)合思維,讓學(xué)生迅速解答函數(shù)問題。例如在函數(shù)f(x)=值域求解時,要根據(jù)函數(shù)內(nèi)容進行坐標(biāo)圖繪制,將抽象的函數(shù)轉(zhuǎn)化為斜率范圍中的數(shù)學(xué)問題,進而快速獲取答案。此外,數(shù)形結(jié)合思想也可用于正弦、余弦求解,如在求正弦、余弦值時,可以在角終邊線取一點P(1,y),在RT三角形PAO內(nèi),AO=1,此形況下P(1,y)為,這類函數(shù)圖通過畫圖化輔助線的方式,能夠輕松得出答案。此外,數(shù)形結(jié)合也可用于單調(diào)區(qū)間問題,如一函數(shù)為確定y=x丨x丨-2丨x丨的單調(diào)區(qū)間,畫出函數(shù)草圖(如圖一),直觀得出答案y=x丨x丨-2丨x丨=x?-2x,x≥0或者-x?+2x,x<0,快速得到單調(diào)遞增區(qū)間為區(qū)間為(-∞,0],[1,+∞)。單調(diào)遞減區(qū)間為[0,1]。
四、總結(jié)
數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中最為基本、也是最為重要的思維方法,借助于“數(shù)”和“形”的轉(zhuǎn)化,將復(fù)雜的問題直觀化,讓學(xué)生能夠巧妙解答。因此,教師要深刻意識到數(shù)形結(jié)合思想的重要性,不僅要注重題型的講解,還要注重數(shù)形結(jié)合思想的培養(yǎng),讓學(xué)生深刻意識到數(shù)形結(jié)合思想的優(yōu)越性,在解決實際問題時首先想到的就是數(shù)形結(jié)合思想。
參考文獻
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