何平
【摘要】客觀世界是一個相互關(guān)聯(lián)的整體,事物之間通過各種方式相互依賴、作用和制約.在數(shù)學(xué)研究中,數(shù)與形是兩類基本對象,同樣遵循這一原則.在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可以將某些數(shù)量關(guān)系問題和圖形性質(zhì)問題建立密切聯(lián)系,以達(dá)到“形”助“數(shù)”或以“數(shù)”賦“形”的目的.數(shù)形結(jié)合的實質(zhì)就是通過一定的方式將直觀的圖形與抽象的數(shù)學(xué)符號聯(lián)系起來,進(jìn)而在形象思維和抽象思維之間建立溝通交流的橋梁.這樣,通過使用直觀的圖形,學(xué)生能夠更好地理解抽象概念,并將其與具體的形象和表達(dá)方式聯(lián)系起來.這種方法使得原本復(fù)雜的問題變得簡單易懂,煩瑣的計算變得簡潔明了.基于此,文章結(jié)合以往的教學(xué)經(jīng)歷,以中職數(shù)學(xué)教學(xué)為載體,將數(shù)形結(jié)合思想在教學(xué)中的應(yīng)用展開研究分析,以期能夠為教育從業(yè)者提供借鑒參考.
【關(guān)鍵詞】數(shù)形結(jié)合思想;中職數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)教學(xué)
引 言
對于中職學(xué)生來說,數(shù)學(xué)教學(xué)活動的開展會對學(xué)生的理性思維能力的培養(yǎng)具有推動作用.針對現(xiàn)有中職數(shù)學(xué)教學(xué)形式而言,教育工作者的追求一直都是致力于探討如何有效開展中職數(shù)學(xué)教育.筆者認(rèn)為,在研究中融入數(shù)形結(jié)合思想將會對中職教育具有十分積極的影響,不僅能提升學(xué)生解題的效率,還能培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)思維能力.在如今素質(zhì)教育的大力推廣下,學(xué)校不再將重點放在成績上,而是將學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)放到更重要的位置上.因此,當(dāng)前如何借助數(shù)形結(jié)合思想提升教師的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果成為很多教師重點關(guān)注的問題.
一、數(shù)形結(jié)合思想的內(nèi)涵介紹
數(shù)形結(jié)合思想是一種在數(shù)學(xué)教學(xué)中廣泛應(yīng)用的方法,旨在通過將數(shù)學(xué)概念與幾何圖形相結(jié)合,促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解和應(yīng)用.數(shù)形結(jié)合思想強(qiáng)調(diào)數(shù)與形的統(tǒng)一,即通過觀察幾何圖形的特征和性質(zhì),揭示其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)規(guī)律和關(guān)系.這種思想將抽象的數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)化為具體的可視化形象,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力.數(shù)形結(jié)合思想的內(nèi)涵主要包括以下幾個方面:
(1)數(shù)形結(jié)合思想追求數(shù)學(xué)與幾何的有機(jī)融合.傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)往往將數(shù)學(xué)抽象地呈現(xiàn)給學(xué)生,導(dǎo)致學(xué)生難以理解和應(yīng)用.而數(shù)形結(jié)合思想通過將數(shù)學(xué)概念與幾何圖形聯(lián)系起來,使學(xué)生能夠直觀地觀察和感受數(shù)學(xué)規(guī)律,加深對抽象概念的理解.(2)數(shù)形結(jié)合思想注重培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力和幾何思維能力.通過觀察幾何圖形的形狀、大小、位置等屬性,學(xué)生可以鍛煉自己的空間想象力,提高解決幾何問題的能力.同時,數(shù)形結(jié)合思想也鼓勵學(xué)生進(jìn)行推理和證明,培養(yǎng)他們的幾何思維能力.(3)數(shù)形結(jié)合思想強(qiáng)調(diào)實際問題與幾何圖形的聯(lián)系.在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生經(jīng)常會遇到與實際問題相關(guān)的幾何圖形,如建筑、地圖等.數(shù)形結(jié)合思想通過將這些實際問題與數(shù)學(xué)概念相結(jié)合,使學(xué)生能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學(xué)知識應(yīng)用于實際生活中,加深學(xué)生對數(shù)學(xué)的認(rèn)識和興趣.(4)數(shù)形結(jié)合思想還注重激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和探索精神.通過觀察和研究幾何圖形的規(guī)律,學(xué)生可以主動探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識,培養(yǎng)自己獨立思考和解決問題的能力.總體而言,數(shù)形結(jié)合思想是一種將數(shù)學(xué)與幾何相結(jié)合的教學(xué)方法,通過數(shù)與形的結(jié)合,更清楚地向?qū)W生揭示其中所蘊(yùn)含的規(guī)律,從根本上提升學(xué)生對于數(shù)學(xué)的理解,并在不斷積累中提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.
二、數(shù)形結(jié)合思想在中職數(shù)學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢分析
(一)數(shù)形結(jié)合思想適用于中職數(shù)學(xué)的內(nèi)容
對于數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)來說,數(shù)形結(jié)合思想具有廣泛的適用性.數(shù)學(xué)作為一門抽象性較強(qiáng)的學(xué)科,在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,常常被理解為純粹的符號運(yùn)算.然而,數(shù)形結(jié)合的思想通過將數(shù)學(xué)與幾何圖形相結(jié)合,能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學(xué)概念具象化,使學(xué)生更容易理解和掌握相關(guān)知識.例如,在解決實際問題時,學(xué)生常常需要利用圖形進(jìn)行建模和分析.通過數(shù)形結(jié)合的思想,學(xué)生可以將數(shù)學(xué)概念與具體的圖形相聯(lián)系,進(jìn)而更好地理解問題的本質(zhì)和解題方法.此外,數(shù)形結(jié)合能夠拓寬學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的認(rèn)知范圍,將數(shù)學(xué)與幾何、統(tǒng)計等學(xué)科進(jìn)行整合,促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科的思維發(fā)展.
(二)數(shù)形結(jié)合的思想可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中,作為教育者,我們可以發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生對數(shù)學(xué)常常存在一定的抵觸情緒,認(rèn)為數(shù)學(xué)難以理解和應(yīng)用,從而有很多學(xué)生在課堂上無精打采,對學(xué)習(xí)提不起興趣.而數(shù)形結(jié)合思想能夠通過圖形的直觀表達(dá)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)習(xí)過程變得更加有趣和具有挑戰(zhàn)性.借助數(shù)形結(jié)合思想,學(xué)生可以通過觀察、探索和實踐,感受數(shù)學(xué)的實用性.在幾何學(xué)習(xí)中,學(xué)生可以通過繪制幾何圖形來發(fā)現(xiàn)形狀之間的規(guī)律與聯(lián)系,從而培養(yǎng)對幾何學(xué)的興趣和好奇心.此外,教師還可以引入一些趣味性的活動和游戲,如立體圖形的分解,借助游戲的形式開展數(shù)學(xué)教學(xué)活動可以有效激發(fā)學(xué)生主動參與和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力.
(三)數(shù)形結(jié)合思想可以提高學(xué)生的思維能力
眾所周知,數(shù)學(xué)教學(xué)的目的并不是機(jī)械呆板地向?qū)W生傳達(dá)數(shù)學(xué)符號之間的關(guān)系,然后讓學(xué)生死記硬背,數(shù)學(xué)教學(xué)更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力.而數(shù)形結(jié)合思想能夠使學(xué)生對事物進(jìn)行仔細(xì)觀察、認(rèn)真分析和具有針對性的推理,從而提高他們的邏輯思維和問題解決能力.通過數(shù)形結(jié)合的思想,學(xué)生需要將抽象的數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)化為具體的圖形表達(dá),而直觀的圖形關(guān)系也可以借助數(shù)學(xué)符號表達(dá)出來.在這個過程中,學(xué)生需要運(yùn)用空間想象、幾何推理等多種思維方式進(jìn)行思考.學(xué)生在解決一個幾何問題時,他們需要觀察圖形特征、辨別形狀屬性,并據(jù)此進(jìn)行邏輯推理和證明.這樣的思維活動對于培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維和創(chuàng)新思維具有積極的促進(jìn)作用.
(四)數(shù)學(xué)結(jié)合思想可以讓學(xué)生輕松記憶知識點
在中職數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要掌握大量的數(shù)學(xué)知識點和公式.然而,傳統(tǒng)的死記硬背方式常常使學(xué)生感到厭煩和困惑.而數(shù)形結(jié)合的思想可以通過圖形和模型的視覺呈現(xiàn),幫助學(xué)生更輕松地記憶和理解相關(guān)知識.數(shù)形結(jié)合思想通過將抽象的數(shù)學(xué)符號與圖形相結(jié)合,使學(xué)生能夠通過直觀的圖像記憶理解相關(guān)的知識點.在學(xué)習(xí)平面幾何的定理時,學(xué)生不再感覺枯燥,學(xué)生可以借助圖形的特征和位置關(guān)系來記憶定理的內(nèi)容和證明方法.這樣的視覺記憶不僅使學(xué)生能夠更好地理解知識,還能夠提高他們對知識點的準(zhǔn)確性和記憶的持久性,進(jìn)而從源頭上達(dá)到對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)改觀的目的.
三、數(shù)形結(jié)合思想在中職數(shù)學(xué)中的具體應(yīng)用分析
(一)數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用:解決橢圓與直線相交求最小值的問題
通過對數(shù)學(xué)教學(xué)實踐的觀察可知,我們通常需要將一些幾何問題轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系圖形來進(jìn)行解答.幾何圖形雖然具有鮮明的直觀性,但還是需要借助于數(shù)量關(guān)系進(jìn)行表達(dá).所以,在教學(xué)實踐中,數(shù)形結(jié)合思想是學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)所必須要掌握的思維能力.學(xué)生通過數(shù)形結(jié)合思想才能在問題解決中主動尋找數(shù)量關(guān)系,從而更精確地定位圖形并成功解決問題.而對于教師來說,在教學(xué)中應(yīng)重視研究將圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系的教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識圖形的幾何特性和表達(dá)方式.學(xué)生將直觀的幾何圖形用數(shù)量關(guān)系進(jìn)行表達(dá)需要掌握相關(guān)步驟,并能從中提取出重要的信息.同時,學(xué)生也能在這個轉(zhuǎn)換過程中深入理解問題的關(guān)鍵所在,并更好地處理好數(shù)學(xué)問題.數(shù)形結(jié)合思想可以有效拓寬學(xué)生的解題思路,使學(xué)生在面對問題時,不易遺漏核心信息,并提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的效率.比如,在解決橢圓與直線相交求最小值的問題時,教師在具體講解過程中就可以引導(dǎo)學(xué)生先找出問題中不易發(fā)現(xiàn)的隱藏條件,接著就是在數(shù)形結(jié)合思想的指引下用文字?jǐn)?shù)量關(guān)系定位圖形.按照這個思路,學(xué)生通過觀察幾何圖形,就能夠?qū)D形轉(zhuǎn)化為數(shù)字的形式,從而成功解決問題.這種通過數(shù)量關(guān)系解決幾何圖形問題的方法,在不斷的練習(xí)培養(yǎng)中可以幫助學(xué)生更好地把握數(shù)量背后的關(guān)系,進(jìn)而與圖形特征建立對應(yīng)關(guān)系.數(shù)與形的結(jié)合,有效達(dá)到了簡化問題和提高數(shù)學(xué)解題效率的目的.同時,對于學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗積累來說,不斷運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想還在潛移默化中提升了學(xué)生的形象意識、思維意識,為學(xué)習(xí)質(zhì)量的進(jìn)一步提升提供了必要的助推.
(二)數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用:解決集合的相關(guān)問題
教師在進(jìn)行數(shù)形結(jié)合教學(xué)時,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的抽象意識,幫助他們將抽象的數(shù)字轉(zhuǎn)化為具體的圖形.雖然數(shù)學(xué)與現(xiàn)實密切相關(guān),但其中有些概念還是十分抽象的,對學(xué)生來說可能難以理解.過于抽象的概念往往會使學(xué)生感到困惑,難以深入領(lǐng)會教師所傳授的知識.因此,數(shù)形結(jié)合思想可以幫助學(xué)生提高抽象思維能力,更好地掌握數(shù)學(xué)知識.比如,在講解集合這一章節(jié)的內(nèi)容時,教師可以運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的方法幫助學(xué)生理解交集和并集的概念.在教學(xué)實踐中,教師可以先用多媒體展示出兩個圓分別代表兩個集合,緊接著再以動圖的形式向?qū)W生展示兩個圓相交的軌跡,最終呈現(xiàn)如圖1所示.通過這樣的方式學(xué)生就能夠更直觀地理解數(shù)學(xué)符合所表達(dá)的意義,并加深對集合概念的認(rèn)識.在學(xué)生充分理解了這些概念后,再解決復(fù)雜的集合計算題時,教師可以引導(dǎo)他們運(yùn)用這種圖形化方法來解題.學(xué)生可以在草稿紙上自行繪制和計算集合,這樣的解題過程既清晰又直觀,能夠大大提高解題效率.通過數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,學(xué)生能夠更好地理解抽象的數(shù)學(xué)概念,使得學(xué)習(xí)過程更加有趣.此外,教師還可以鼓勵學(xué)生觀察和分析其他類型的問題,將其轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)量關(guān)系或幾何圖形,以便更好地解決問題.所以,對于教師而言,應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生將抽象的概念轉(zhuǎn)化為具體的圖形,幫助他們更好地理解、掌握數(shù)學(xué)知識,進(jìn)而可以使他們在解決問題時進(jìn)行直觀的思考,并且能夠更快速地找到解題的方法和答案.
四、數(shù)形結(jié)合思想在中職數(shù)學(xué)中具體應(yīng)用時的關(guān)鍵點
(一)著重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)形轉(zhuǎn)換意識
對于中職數(shù)學(xué)中教師的教學(xué)過程和學(xué)生的學(xué)習(xí)過程來說,采用數(shù)形結(jié)合的方式或采用形式化的方式解決問題,并不是只要能進(jìn)行簡單的互相轉(zhuǎn)換就算達(dá)到目的,而是需要針對問題的實際情況引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入分析,在實踐中培養(yǎng)學(xué)生遇數(shù)尋形、見形思數(shù)的解題意識.例如,在解決取值范圍和最小值類型的習(xí)題時,教師應(yīng)該將數(shù)形結(jié)合思想融入教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生探究數(shù)量與幾何圖形之間的聯(lián)系,通過比較二者的特點,從多個角度來思考問題,從而簡化題目難度,使學(xué)生能夠在更加清晰明了的解題途徑中,快速地解決問題.通過不斷的實踐練習(xí),學(xué)生才能逐漸提升自己在解決數(shù)學(xué)問題時的聯(lián)想意識,實現(xiàn)圖與形之間的相互轉(zhuǎn)換,最終求得答案.
(二)重視學(xué)生思維靈活性的培養(yǎng)
在中職數(shù)學(xué)教育中,重視培養(yǎng)學(xué)生的思維靈活性是非常關(guān)鍵的.其中,有針對性地在教師的教學(xué)中和學(xué)生的學(xué)習(xí)中引入數(shù)形結(jié)合思想是一個十分可行且有效的方法.通過掌握數(shù)形結(jié)合思想,學(xué)生可以在解題困境中轉(zhuǎn)變思維方式.這種思維角度的轉(zhuǎn)變不僅在解數(shù)學(xué)題時有效,而且對于學(xué)生未來可能面臨的各種難題也具有一定的幫助.因此,在日常的教學(xué)過程中,教師應(yīng)該向?qū)W生傳達(dá)數(shù)形結(jié)合思想的重要性,還應(yīng)積極思考如何更好地將數(shù)形結(jié)合思想融入數(shù)學(xué)教學(xué).筆者相信,通過師生之間的密切配合,學(xué)生的邏輯思維能力、解題靈活性都能夠得到進(jìn)一步的提升,進(jìn)而構(gòu)建出一個高效的課堂環(huán)境,使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和教師的教學(xué)質(zhì)量都能得到質(zhì)的飛躍.
結(jié) 語
綜上而言,隨著素質(zhì)教育的大力推行,教育制度也在進(jìn)行不斷的完善和改進(jìn),教育事業(yè)在發(fā)展中實現(xiàn)了較大的進(jìn)步.所以,中職院校數(shù)學(xué)教學(xué)也不能忽視自身的教學(xué)要求,應(yīng)與時俱進(jìn)地不斷實現(xiàn)自我提升和創(chuàng)新.教師們可以通過數(shù)形結(jié)合的方法,引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中概念知識與幾何圖形之間的聯(lián)系,培養(yǎng)他們的解題能力和思維能力,進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素養(yǎng).
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數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2023年23期