劉梅芳 羅宏利
從初中數(shù)學(xué)的教學(xué)情況來看,教師應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣、積極性,采用當(dāng)前較流行、核心的手段來進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué),即對自身的教學(xué)策略進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)變,讓數(shù)形結(jié)合思想能夠良好運(yùn)用在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中。
對于整個數(shù)學(xué)知識體系來說,初中數(shù)學(xué)相比較其他科目類型,邏輯性更強(qiáng),實(shí)踐性也更高。所以運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行教學(xué),可以讓學(xué)生對數(shù)學(xué)的體驗(yàn)感更加具體、濃厚,幫助學(xué)生提升對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)效果。
一、運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行初中數(shù)學(xué)教學(xué)的必要性
通過對當(dāng)前人教版的初中數(shù)學(xué)課本知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究能夠發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段初中數(shù)學(xué)中一些有關(guān)公式、定理、定義、真理等方面的描述方式過于抽象,同時具有一定的邏輯性和關(guān)聯(lián)性,這對于初中階段的學(xué)生來說,學(xué)習(xí)和理解會有較大的困難。首先,學(xué)生很難理解較抽象的語言,所以多半時間只能通過死記硬背的方式來掌握知識。而且,對初中生來說,數(shù)學(xué)中較多的抽象語言是一個較大的挑戰(zhàn)。學(xué)生的理解能力有限,而抽象的語言描述又容易使學(xué)生產(chǎn)生困惑和不解,容易使學(xué)生陷入學(xué)習(xí)的誤區(qū)和困境,導(dǎo)致學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣大大降低,使學(xué)生對數(shù)學(xué)慢慢產(chǎn)生抵觸感。而教師在相關(guān)教學(xué)中也要花費(fèi)較大的精力對抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整理,全面地把控,思考如何將其傳授給學(xué)生。
因此,數(shù)形結(jié)合思想在一定程度上能夠?qū)處熀蛯W(xué)生提供一定的幫助。將較抽象的數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)語言轉(zhuǎn)化成較立體和生動的圖像、圖形等其他方式的表達(dá),這對初中年齡段的學(xué)生來說,是一種較有效的學(xué)習(xí)方法,可以通過轉(zhuǎn)化的思想和更有趣的展現(xiàn)形式,讓學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣加大,從而提高對數(shù)學(xué)知識的理解能力。
數(shù)學(xué)中較主要的兩方面知識便是代數(shù)和幾何,這兩方面知識貫穿整個數(shù)學(xué)知識體系,如果能將代數(shù)與幾何進(jìn)行有效結(jié)合,那么,對于教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)來說都是十分有益的。將抽象和復(fù)雜的定理、定義等轉(zhuǎn)換為更立體的幾何圖形,可以幫助學(xué)生提高對此類數(shù)學(xué)知識的認(rèn)識和記憶,同時能將數(shù)學(xué)知識內(nèi)容中的各大模塊進(jìn)行銜接和整合,可以讓不同領(lǐng)域、不同模塊之間的知識進(jìn)行互相轉(zhuǎn)化和遷移,從而讓學(xué)生的數(shù)學(xué)邏輯思維更全面。
同時,也可以提倡和培養(yǎng)學(xué)生將抽象化為具體,引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的證明、來源以及中間變換的過程和本質(zhì)等進(jìn)行探索。
二、有關(guān)數(shù)形結(jié)合思想實(shí)際運(yùn)用的展開
首先,教師應(yīng)了解當(dāng)前的教學(xué)目標(biāo),也要對學(xué)生對數(shù)學(xué)的實(shí)際掌握情況以及學(xué)習(xí)能力進(jìn)行了解,將初中數(shù)學(xué)知識的大體框架進(jìn)行科學(xué)的構(gòu)建,包括其中較復(fù)雜的函數(shù)、不等式模型等。利用數(shù)形結(jié)合思想來對這些較抽象的知識內(nèi)容進(jìn)行轉(zhuǎn)化,使其更加具體和直觀。然后針對自身的實(shí)際教學(xué)步驟和節(jié)奏,運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式講解,讓學(xué)生的理解更加深刻,從而幫助學(xué)生提高初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和成績。
其次,教師需要對相關(guān)的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行分析和判斷,如函數(shù)問題等,將一些較深的知識點(diǎn)用較淺顯的表達(dá)方式呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生能夠更好地理解知識點(diǎn)所要表達(dá)的含義。在此過程中,也可以結(jié)合方程和代數(shù)的相關(guān)模型框架的構(gòu)建,來讓代數(shù)與幾何中的知識點(diǎn)能夠被表達(dá)得更加清晰,讓學(xué)生的課堂參與度更高,學(xué)習(xí)熱情也更高漲,能對自己學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行反復(fù)思考、反復(fù)提問,幫助自己更好地理解有關(guān)知識點(diǎn)和內(nèi)容。
盡管對相關(guān)數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行實(shí)踐有一定的難度,涉及的模型構(gòu)建也比較復(fù)雜,但考慮到其實(shí)際效果能夠更好地提升學(xué)生的理解程度,加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心,所以教師應(yīng)該努力嘗試了解此種數(shù)形結(jié)合思想在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用,并且將其運(yùn)用得更好。
另外,在教學(xué)課程實(shí)踐開展過程中,教師要注意所轉(zhuǎn)化而成的圖形和圖像之間的邏輯關(guān)系,保證其正確性及知識傳遞的統(tǒng)一性和可調(diào)節(jié)性,從而充分發(fā)揮其優(yōu)勢和價值。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可以將相關(guān)的數(shù)形結(jié)合思想盡可能多地融入自己的教學(xué)中,通過代數(shù)與圖形之間的轉(zhuǎn)化,讓學(xué)生對數(shù)學(xué)的本質(zhì)產(chǎn)生興趣,同時了解數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)技巧,也讓學(xué)生探索到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的規(guī)律,達(dá)到幫助學(xué)生提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)成績的重要目的。
三、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中有關(guān)數(shù)形結(jié)合思想的實(shí)際應(yīng)用分析
(一)在學(xué)習(xí)有理數(shù)知識過程中的應(yīng)用
在初中教學(xué)知識中,有關(guān)有理數(shù)的知識是重點(diǎn)。這部分內(nèi)容有較強(qiáng)的邏輯性。對初中階段的學(xué)生來說,自身擁有的邏輯能力還不夠深刻,所以理解起來可能較困難。學(xué)習(xí)有理數(shù)對于他們來說也是對自身較大的一項(xiàng)挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。因此,在教學(xué)有理數(shù)時,教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)際水平,將數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行應(yīng)用。同時,重點(diǎn)突出有理數(shù)這部分知識自身內(nèi)部存在的邏輯關(guān)系。例如,在進(jìn)行有理數(shù)運(yùn)算時,教師可以融入數(shù)形結(jié)合思想,延伸出實(shí)際的教學(xué)轉(zhuǎn)換模式,可以建立數(shù)軸,以數(shù)軸的原點(diǎn)為基礎(chǔ),數(shù)軸兩側(cè)為軸線,對其進(jìn)行固定單位長度的描述和等距離單位的設(shè)定與標(biāo)注。同時,提出一些問題,讓學(xué)生進(jìn)行計算,然后再利用數(shù)軸進(jìn)行講解,從而幫助學(xué)生了解有理數(shù)知識的實(shí)際屬性,提升學(xué)生的理解能力和計算能力,也可以讓學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣,擺脫傳統(tǒng)的灌輸式學(xué)習(xí),如一味地進(jìn)行背誦、理解和計算。學(xué)生面對數(shù)形結(jié)合思想下的新的教學(xué)模式,可以產(chǎn)生更強(qiáng)的感官刺激,調(diào)動學(xué)習(xí)的主觀能動性和積極性。在利用數(shù)軸進(jìn)行有理數(shù)教學(xué)時,也可以啟發(fā)學(xué)生思考代數(shù)與幾何之間的關(guān)系,從而為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。也可以讓學(xué)生進(jìn)一步提升數(shù)學(xué)思維邏輯水平與能力,讓學(xué)生認(rèn)識到在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中聯(lián)想的重要性,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的知識遷移能力和聯(lián)想能力,起到舉一反三的作用。
(二)在學(xué)習(xí)函數(shù)知識過程中的應(yīng)用
函數(shù)在數(shù)學(xué)知識體系中一直占據(jù)著較重要的地位。同時,其對于初中學(xué)習(xí)內(nèi)容來講也是較重要的一個知識板塊。而且函數(shù)一般涉及設(shè)立未知數(shù)、求解兩個或多個方程聯(lián)立等。對學(xué)生來說,其復(fù)雜程度更深,也導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)起來更加困難和苦惱。為了避免更多的學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵抗的情緒,教師在進(jìn)行數(shù)形結(jié)合思想的實(shí)踐應(yīng)用時,需要及時進(jìn)行調(diào)整,盡量采用可以調(diào)動學(xué)生熱情與積極性的圖形模型來讓學(xué)生學(xué)習(xí)和理解。
例如,教師在講解有關(guān)二次函數(shù)部分知識時,可以根據(jù)具體的圖形設(shè)計相關(guān)幾何計算和案例。比如,在解決函數(shù)問題時可以將其設(shè)計成一個圓形的廣場,以原點(diǎn)的噴水柱為坐標(biāo)M,圓形噴泉的中心為O,OM的距離是1.5米,在噴泉噴水的過程中,水流形成的拋物線會是不同形式、不同高度的。因此,為了保證噴泉的美觀性,要對廣場半徑進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)立,確定一個科學(xué)的范圍,讓整個噴泉噴水時,其美觀性和整體的效果都能達(dá)到最好。這就是一個很好的典型的運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想的案例。教師可以對描述的廣場進(jìn)行繪畫,通過畫縮略圖的方式,讓學(xué)生在這一過程中能夠清楚、全面地了解所要求解的知識和每一個未知量之間的關(guān)系。這比單純地閱讀文字進(jìn)行理解更直觀,學(xué)生接受起來也容易很多。所以學(xué)生可以通過教師的畫圖和講解,明白半徑的設(shè)置是與函數(shù)的最值之間存在一定關(guān)聯(lián)的。因此,對于構(gòu)建模型這一過程,函數(shù)知識與部分圖形問題是緊密相連的。因此教師需要理解其中的數(shù)量關(guān)系和未知量,設(shè)立合適的幾何類型案例和題目,幫助學(xué)生深刻理解抽象的函數(shù)知識。
(三)在學(xué)習(xí)其他知識方面的運(yùn)用
對于其他內(nèi)容來說,也可以進(jìn)行數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用。如不等式、方程組及其他有關(guān)幾何方面的證明題,都會有較大的應(yīng)用價值。數(shù)形結(jié)合思想能幫助學(xué)生對更具體的數(shù)量關(guān)系、空間位置關(guān)系等有更好的假想和構(gòu)建。從而讓學(xué)生拓展思維,讓思維更加活躍,加上做題訓(xùn)練,綜合來對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力進(jìn)行強(qiáng)化,對更多的概念理解得更加透徹。
在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,教師要深刻理解和掌握數(shù)學(xué)知識與數(shù)形結(jié)合思想之間的共性和邏輯關(guān)系,從而幫助教學(xué)方式突破傳統(tǒng)的固有模式,也可以幫助學(xué)生突破瓶頸,走出數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的困境,讓整體的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果有一定的提升。
總之,數(shù)形結(jié)合思想對數(shù)學(xué)教學(xué)有著一定的作用,也符合當(dāng)前對初中數(shù)學(xué)教學(xué)的基本理念和要求。所以教師應(yīng)該充分發(fā)揮數(shù)形結(jié)合思想的重要價值,幫助學(xué)生提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,讓學(xué)生養(yǎng)成更加良好的數(shù)學(xué)思維,提升學(xué)習(xí)效率。