黃武超
摘要:近年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國(guó)教育制度也在不斷地改革,傳統(tǒng)的教學(xué)模式已無(wú)法適應(yīng)新時(shí)代的需求,在新課改的背景下,創(chuàng)新教學(xué)方法已經(jīng)勢(shì)在必行。而數(shù)學(xué)作為高中教學(xué)中最重要的學(xué)科,不管是學(xué)校還是教師,都應(yīng)該把學(xué)生的數(shù)學(xué)教育作為工作的重點(diǎn)之一。根據(jù)新課標(biāo)的相關(guān)要求,在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,教師要對(duì)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)概念的掌握進(jìn)行合理的引導(dǎo),而且新課標(biāo)對(duì)數(shù)學(xué)思想方法教育也提出了更高的要求,而這也是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中最基本的教學(xué)思想和方法,更是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的一項(xiàng)重要任務(wù),數(shù)形結(jié)合能夠進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)以及精髓的理解,也能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣和創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:新課標(biāo)? ?高中數(shù)學(xué)? ?數(shù)形結(jié)合
中圖分類(lèi)號(hào):G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
引言:高中階段對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常關(guān)鍵的時(shí)期,這一階段的學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生整個(gè)學(xué)生生涯有非常重要的作用,是學(xué)生形成世界觀、價(jià)值觀、人生觀和心智體美等各方面最重要的時(shí)期。因?yàn)閿?shù)學(xué)教學(xué)能夠提升學(xué)生的邏輯思維能力、綜合素質(zhì)和核心素養(yǎng),所以在高中數(shù)學(xué)教育過(guò)程中,教師必須要對(duì)這一階段的學(xué)習(xí)給予高度重視,要注重對(duì)學(xué)生各方面的培養(yǎng),推動(dòng)學(xué)生向全面發(fā)展方向邁進(jìn)。同時(shí),在開(kāi)展高中數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,教師的作用非常重要,教師利用合理的方法讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)積極性得到有效提升,不斷地拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,為學(xué)生自主探究能力以及創(chuàng)新能力的提升打下基礎(chǔ),讓學(xué)生能夠更好地投入到數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中。因此,數(shù)形結(jié)合作為一種靈活多變的解題形式備受學(xué)生和任課教師的青睞。在數(shù)形結(jié)合思路的引導(dǎo)下,學(xué)生能夠融會(huì)貫通高中數(shù)學(xué)重難點(diǎn)的基本思想,并防止定勢(shì)思維的產(chǎn)生,進(jìn)一步提升學(xué)生積極探索的興趣和熱情。
一、數(shù)形結(jié)合的定義
數(shù)形綜合的解題思路是指教師在處理綜合計(jì)算數(shù)學(xué)教育問(wèn)題時(shí),通過(guò)合理運(yùn)用直角坐標(biāo)系法、向量法、幾何圖形等方法,處理幾何、三角形面積、函數(shù)值域和組合形式等計(jì)算綜合數(shù)學(xué)教育問(wèn)題時(shí),使函數(shù)、不等式、方程組和空間圖形之間建立起更密切的聯(lián)系。通過(guò)綜合“數(shù)”和“形”的各自?xún)?yōu)點(diǎn),使繁雜抽象的代數(shù)計(jì)算綜合數(shù)學(xué)教育概念和簡(jiǎn)潔形象的空間圖像互相轉(zhuǎn)換,繼而使求解的思維變得更為靈巧快捷,從而增強(qiáng)了學(xué)習(xí)者的求解力量,進(jìn)而培育了學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性思維,為綜合性教育的順利開(kāi)展構(gòu)建了全新的思維。
二、利用數(shù)形結(jié)合思想在高校數(shù)學(xué)解題中的使用
(一) 在高中數(shù)學(xué)集合問(wèn)題的學(xué)習(xí)過(guò)程中,我們可以利用韋恩圖法進(jìn)行解題,一般情況下常用兩個(gè)圓代表兩個(gè)集合,兩圓相交即為兩個(gè)集合有公共元素,兩圓相離即為沒(méi)有公共元素,當(dāng)面對(duì)集合數(shù)量較多無(wú)法在腦海中構(gòu)建出集合之間的關(guān)系時(shí),便可以利用韋恩圖法進(jìn)行解題。例如一個(gè)車(chē)間共有48名工人,當(dāng)車(chē)間舉行運(yùn)動(dòng)會(huì)時(shí)每名工人至少參與一項(xiàng)運(yùn)動(dòng),最終的報(bào)名結(jié)果顯示同時(shí)參加乒乓球和短跑的有7人,同時(shí)參加羽毛球和乒乓球的有8人,同時(shí)參加羽毛球和短跑的有6個(gè)人,而且參加羽毛球、乒乓球、短跑的總?cè)藬?shù)分別是28、25、15,請(qǐng)問(wèn)三項(xiàng)都參加的人數(shù)是多少?在解題過(guò)程中,可以用X、Y、Z三個(gè)大圓分別代表羽毛球、乒乓球、短跑三個(gè)集合,三個(gè)圓的公共區(qū)域就代表同時(shí)參加羽毛球、乒乓球、短跑的總?cè)藬?shù),通過(guò)韋恩圖所示并集合題目數(shù)字信息經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算,可以得出同時(shí)參加羽毛球、乒乓球、短跑的只有1人。在這道習(xí)題中,如果單純依靠傳統(tǒng)方法進(jìn)行計(jì)算則很難很快得出結(jié)果,如果利用數(shù)形結(jié)合的思想繪制韋恩圖則能夠更快更準(zhǔn)確地得出結(jié)果,極大地提升了解題效率。
(二)高中階段的數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)過(guò)程中,函數(shù)問(wèn)題常常成為學(xué)生學(xué)習(xí)路上的首要難題,然而靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想則能夠?qū)㈦y度較大的函數(shù)問(wèn)題簡(jiǎn)單化。首先將題目中涉及的函數(shù)問(wèn)題建立出合適的坐標(biāo)系,再將函數(shù)問(wèn)題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算得出相關(guān)結(jié)論,最后根據(jù)坐標(biāo)系將結(jié)論轉(zhuǎn)換為函數(shù)結(jié)論,由此解決原函數(shù)問(wèn)題。例如當(dāng)已知,并且不為負(fù)數(shù),也不為負(fù)數(shù),求函數(shù)的最大值和最小值的點(diǎn)。如果單純憑借計(jì)算求解難度會(huì)很大,如果借助直角坐標(biāo)系便能大大提升做題效率。將在坐標(biāo)系中的線段MN,設(shè)動(dòng)點(diǎn)A為,B,經(jīng)過(guò)直線的斜率概念可以很容易得出(0,3)是使取得最大值時(shí)的點(diǎn),(4,0)是使取得最小值時(shí)的點(diǎn)。通過(guò)建立坐標(biāo)系將復(fù)雜的代數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖形問(wèn)題,使得問(wèn)題簡(jiǎn)單化,既提高了做題效率,又開(kāi)闊了學(xué)生的解題思路,使函數(shù)問(wèn)題不再成為“攔路虎”。
(三)運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思維處理幾何的數(shù)學(xué)問(wèn)題,隨著中學(xué)階段數(shù)學(xué)課程教學(xué)的不斷深入,幾何學(xué)問(wèn)題也逐漸浮出水面,所以如何迅速恰當(dāng)?shù)亟鉀Q好幾何學(xué)問(wèn)題也成了數(shù)學(xué)課程中提分的重要環(huán)節(jié)之一。利用好數(shù)形結(jié)合思想,就可以利用深入探討幾何學(xué)問(wèn)題中蘊(yùn)涵的函數(shù)關(guān)系,將幾何學(xué)提問(wèn)轉(zhuǎn)變?yōu)榇鷶?shù)提問(wèn),進(jìn)而可以再運(yùn)用計(jì)算代數(shù)式、利用三角函數(shù)代換運(yùn)算等方法將所處理的提問(wèn)簡(jiǎn)單化,而且還可以利用建立直角坐標(biāo)系解決問(wèn)題。在實(shí)際解決過(guò)程中,可先根據(jù)題目要求給相關(guān)的幾何問(wèn)題設(shè)定合適的坐標(biāo)系,之后再將幾何問(wèn)題轉(zhuǎn)換為與之相關(guān)的函數(shù)問(wèn)題加以處理,在這里面要先推斷出函數(shù)問(wèn)題的相關(guān)結(jié)果,然后再利用函數(shù)問(wèn)題的有關(guān)結(jié)果推論出幾何問(wèn)題的結(jié)果。另外,學(xué)生也應(yīng)該把矢量法引入求解過(guò)程,首先運(yùn)用圖表或幾何中的時(shí)間完成向量式提問(wèn)中的矢量的轉(zhuǎn)換,將線段關(guān)聯(lián)與向量式提問(wèn)中的矢量關(guān)聯(lián)結(jié)合,最后再運(yùn)用向量式的解題方式解出不同提問(wèn)的最后結(jié)論,從而培養(yǎng)了學(xué)生的思維和解決能力。
結(jié)語(yǔ):
總之?dāng)?shù)形結(jié)合不應(yīng)該單純是一個(gè)求解方式,甚至是一個(gè)很重要的數(shù)學(xué)思維,但縱觀近幾年來(lái)的中國(guó)高考試題,老師巧妙利用數(shù)形結(jié)合的思維方式處理某些抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題,卻常常事零點(diǎn)五功倍。所以,數(shù)形結(jié)合法還需要老師在長(zhǎng)時(shí)間的教育過(guò)程中潛移默化的使學(xué)生了解,因此高中數(shù)學(xué)課程中還應(yīng)該強(qiáng)化數(shù)形結(jié)合,以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理素質(zhì)和求解能力。
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