鄒衛(wèi)剛
摘 要:本文首先對數(shù)形結(jié)合進(jìn)行了概述,然后分析了數(shù)形結(jié)合的“化形為數(shù)、化數(shù)為形”及“數(shù)形兼顧”的三種類型,然后從培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解決數(shù)學(xué)問題的意識、更新教學(xué)觀念,轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式及重視分析數(shù)形結(jié)合思想解題出現(xiàn)的錯誤三個方面詳細(xì)論述了高中數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想的策略。
關(guān)鍵詞:高中 數(shù)學(xué) 數(shù)形結(jié)合 解題能力 策略
中圖分類號:G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)02(c)-0055-01
1 數(shù)形結(jié)合概述
關(guān)于數(shù)形結(jié)合思想的說法有很多,不少教育理論界的專家指出:“數(shù)形結(jié)合不僅是一種原則和解題方法,同時還是一種數(shù)學(xué)意識和數(shù)學(xué)思想?!笨梢姡瑪?shù)形結(jié)合思想在教育界中已經(jīng)被廣泛認(rèn)為是一種解決數(shù)學(xué)問題的思想,并且是一個值得教育分析、研究以及探索的理論觀點。從數(shù)學(xué)思想角度來講,數(shù)形結(jié)合可以被看作是一種數(shù)學(xué)意識,甚至可以被看作是一種科學(xué)意識。在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,教師要有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合意識,使數(shù)形結(jié)合思想的作用得到最大限度地發(fā)揮,從而實現(xiàn)提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解決數(shù)學(xué)問題的能力的目的。
2 數(shù)形結(jié)合的類型
根據(jù)信息流向及數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化的方向,可以將數(shù)形結(jié)合分為三種類型:一是“化形為數(shù)”,即把幾何問題轉(zhuǎn)變成代數(shù)問題,然后利用解決代數(shù)問題的方法使幾何問題得到有效的解決。在實際問題解決過程中有代數(shù)法、解析法以及三角法等方法可以運(yùn)用;二是“化形為數(shù)”法,即把代數(shù)問題通過有效的方法變成幾何問題,用解決幾何問題的方法使代數(shù)問題得到有效的解決,有構(gòu)造輔助圖形法、圖像法等兩種比較常用的方法;三是“數(shù)型兼顧”法,即在具體的解決數(shù)學(xué)問題的過程中對數(shù)、形雙方給予高度的重視,使數(shù)與形二者進(jìn)行相互地轉(zhuǎn)換,使數(shù)學(xué)問題得到有效的解決,有面積法、圖示法以及體積法三種比較常用的方法。
3 高中數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想的策略
3.1 善于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解決數(shù)學(xué)問題的意識
在日常生活中,每個學(xué)生都有一定的圖形意識,如刻度尺與其上面的刻度、繩子與繩子上的結(jié)、每個學(xué)生的座位以及每天走過的路線等等,教師應(yīng)充分利用學(xué)生具有的圖形意識,將數(shù)學(xué)中的數(shù)形結(jié)合思想的教學(xué)與學(xué)生生活中的形有效結(jié)合起來,有意識地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思想,提高學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的能力。如實數(shù)有無數(shù)個,主要包括正實數(shù)、負(fù)實數(shù)以及零,而直線是由無數(shù)個點組成的集合,二者之間具有共性,因此,實數(shù)可以用直線上的無數(shù)個點來表示,然后直線就被規(guī)定了正方向、單位長度以及原點,這條直線就被稱為數(shù)軸,數(shù)與直線上的點的結(jié)合得以建立。在數(shù)軸上每個數(shù)軸都有一個對應(yīng)的點,數(shù)軸上的每個點都是實數(shù),數(shù)軸上的點與實數(shù)之間的關(guān)系變得更加明確。
3.2 更新教學(xué)觀念,轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式
新課程標(biāo)準(zhǔn)指出,數(shù)形結(jié)合既不能作為一種解題工具,也不能僅重視數(shù)形結(jié)合解題的結(jié)果,直接教授學(xué)生數(shù)形結(jié)合的解題方法,卻忽視數(shù)形結(jié)合解題的分析探索過程。只有對數(shù)形結(jié)合的教育意義有一個充分的認(rèn)識和了解之后,才更有利于在數(shù)學(xué)解題中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,為學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的提高奠定良好的基礎(chǔ),而這需要高中數(shù)學(xué)教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,也是充分發(fā)揮數(shù)形結(jié)合思想作用的重要前提條件。新課程還指出,學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動具有很多的可能性,除了讓學(xué)生利用接受、模仿、練習(xí)以及記憶的方式學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識外,還需要積極地鼓勵學(xué)生嘗試更多學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方式,如閱讀自學(xué)、合作交流以及自主探索等等。學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變對實現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的教學(xué)理念具有重要的促進(jìn)作用。學(xué)生積極主動地探索數(shù)與形轉(zhuǎn)化的結(jié)合點有助于學(xué)生更好地運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想解決學(xué)習(xí)過程中遇到的數(shù)學(xué)難題。
3.3 重視分析數(shù)形結(jié)合思想解題出現(xiàn)的錯誤
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師不僅要有意識地培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解決數(shù)學(xué)題的意識和能力,還要讓學(xué)生對數(shù)形結(jié)合方法解題過程中存在的問題給予高度的重視,這也是提高學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的重要途徑。教師指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析數(shù)形結(jié)合解題錯誤并不是最終的教學(xué)目的,而是在充分認(rèn)識和了解解題錯誤的基礎(chǔ)上找到出現(xiàn)錯誤的原因,然后認(rèn)真改正自己的錯誤,避免學(xué)生在以后的數(shù)學(xué)解題過程中出現(xiàn)同樣的問題和錯誤,通過這樣的方法能夠使學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合方法解決數(shù)學(xué)問題的能力得到很大的提高。此外,讓學(xué)生對數(shù)形結(jié)合解題的錯誤分析還有助于培養(yǎng)的思維能力、分析及解決問題的能力以及創(chuàng)新能力,從而實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生糾錯意識及提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果和水平的目的。學(xué)生在數(shù)形結(jié)合解題過程中,致使出現(xiàn)解題錯誤的根本原因是數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化不等價,因此,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生數(shù)學(xué)解題中數(shù)與形的轉(zhuǎn)化問題給予高度的重視,以實現(xiàn)提高學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題效率的目的。例如題目:關(guān)于x的方程2x2-3x-2k=0在(-1,1)內(nèi)有一個實根,則求k的取值范圍。
解析:將原方程變形為2x2-3x=2k后,即可轉(zhuǎn)化為求函數(shù)y=2x2-3x和函數(shù)y=2k的交點個數(shù)的問題。如圖1所示。
由圖1可知,隨著k的變化,當(dāng)2k=-9/8或-1≤2k<5時只有一個公共點,即k=-9/16或-1/2≤k<5/2。學(xué)生如果利用數(shù)形結(jié)合,很容易就得出正確結(jié)果,否則不但解題過程繁瑣,還容易出現(xiàn)理解上的錯誤,如認(rèn)為方程只有一個解等,從而使題目轉(zhuǎn)化不等價,無法得出正確答案。
4 結(jié)語
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要讓學(xué)生對數(shù)形結(jié)合這一數(shù)學(xué)思想的內(nèi)涵有一個充分的認(rèn)識和了解,使學(xué)生對數(shù)形結(jié)合思想給予高度的重視,還要讓學(xué)生充分理解和掌握數(shù)形結(jié)合的三種類型,使之能夠在實際解決過程中熟練地運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解決數(shù)學(xué)問題。此外,教師應(yīng)明確地認(rèn)識到培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合意識的重要性,使學(xué)生從內(nèi)心深處出重視數(shù)形結(jié)合思想和方法的運(yùn)用,教師教學(xué)觀念的更新及學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變能夠使學(xué)生的解題能力得到有效的提高。
參考文獻(xiàn)
[1] 李兆華.提高高中生數(shù)學(xué)解題能力的教學(xué)策略研究[D].東北師范大學(xué),2006.
[2] 盧三國.提高高三學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的理論與實踐[D].華中師范大學(xué),2006.
[3] 石紅芳.數(shù)學(xué)問題解決中的障礙成因分析及矯正對策研究[D].山東師范大學(xué),2006.