樊軍平
摘 要:培養(yǎng)學生的數(shù)形結合思想,是數(shù)學教學的重要內(nèi)容之一。本文從數(shù)形結合思想的產(chǎn)生、數(shù)形結合思想的概念入手,通過列舉問題,說明數(shù)形結合思想在初中數(shù)學考試中的廣泛應用。經(jīng)常引導學生用圖形直觀地研究數(shù)式問題,用數(shù)式對圖形性質(zhì)進行更為豐富、精確、深刻的探討,這對提高學生數(shù)學素質(zhì),發(fā)展學生分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學生用互相聯(lián)系、相互轉化的觀點分析事物是大有好處的。
關鍵詞:數(shù)形結合;初中數(shù)學;考試
一、引言
德國教育學家第斯多惠指出:“數(shù)學的藝術不在于傳授本領,而在于激勵、喚醒、鼓舞?!笨荚囍校械膶W生答得津津有味,有的學生則昏昏欲睡。因此,培養(yǎng)學生學習的方法和思想,有助于提高學生的學習積極性,從而提高其學習效率。因而,教師在數(shù)學教學過程中要加強數(shù)學思想和學習方法的教學,激發(fā)學生飽滿的學習熱情,促使他們以積極的態(tài)度、正確的思想方法和飽滿的熱情主動求索,從而獲得最佳效果。數(shù)學知識的教學有兩條線:一條是明線,即數(shù)學知識;一條是暗線,即數(shù)學思想方法。九年義務初中數(shù)學教學大綱數(shù)學的精髓——數(shù)學思想方法納入了基礎知識的范疇,這是加強數(shù)學素質(zhì)教育的一項創(chuàng)舉。數(shù)學思想方法既是數(shù)學的基礎知識,是知識的精髓,又是將知識轉化為能力的橋梁,用好了就是能力。因此,數(shù)學教師只有在教學中注重數(shù)學思想方法的滲透、概括和總結,重視數(shù)學思想方法在解題中的指導作用,學生才能在考試中得心應手,運用自如。
二、數(shù)形結合思想的概念
新課標明確規(guī)定:“初中數(shù)學的基礎知識主要指代數(shù)、幾何中的概念、法則、性質(zhì)、公理、定理以及由此內(nèi)容反映出來的數(shù)學思想和方法。”可以看出,把數(shù)學思想作為基礎知識的范疇是過去大綱所沒有的,它既是我國數(shù)學教育多年研究的成果,也充分反映了數(shù)學思想的重要性。在數(shù)學中,數(shù)與形是最主要的研究對象,它們之間有著十分密切的關系,在一定條件下,可以相互轉化,相互滲透。我國著名數(shù)學家華羅庚先生曾說過:“數(shù)缺形時少直觀,形缺數(shù)時難入微,數(shù)形結合百般好,隔家分離萬事休。”數(shù)形結合思想,就是在研究問題的過程中,注意把數(shù)與形結合起來考慮,斟酌問題的具體情形。把圖形性質(zhì)的問題轉化為數(shù)量關系的問題,或者把數(shù)量關系的問題轉化為圖形性質(zhì)的問題,使復雜的問題簡單化,化難為易,獲得簡便易行的成功方案。
三、數(shù)形結合思想在初中數(shù)學考試中的應用
數(shù)軸的引入是有理數(shù)內(nèi)容體現(xiàn)數(shù)形結合思想的力量源泉。由于對每一個有理數(shù),數(shù)軸上都有唯一確定的點與它對應,因此,幾個有理數(shù)大小的比較,是通過這幾個有理數(shù)在數(shù)軸上的對應點的位置關系進行的(實數(shù)的大小比較也是如此)。相反數(shù)、絕對值概念則是通過相應的數(shù)軸上的點與原點的位置關系來刻畫的。盡管我們學習的是(有理)數(shù),但要時刻牢記它的形(數(shù)軸上的點),通過滲透數(shù)形結合的思想方法,幫助七年級學生正確理解有理數(shù)的性質(zhì)及其運算法則,在解題中運用數(shù)形結合,常??梢詢?yōu)化解題思路,簡化解題過程。例如文具店、書店和玩具店依次坐落在一條筆直的東西走向的大街上,文具店位于書店西邊20米處,玩具店位于書店東邊100米處,小明從書店沿街向東走了40米,接著又向東走了60米,你知道此時小明的位置嗎?
分析:此題若借助畫圖來表示更直觀,可用一條數(shù)軸表示大街,規(guī)定向東為正方向,書店為原點,單位長度為20米,找到玩具店、文具店和書店的位置,再根據(jù)小明的運動方向和距離找出他兩次運動后的位置,也就是書店東100米的位置,即在玩具店。
有時候,代數(shù)問題的解決借助圖形會起到事半功倍的效果。例如:小明家的冰箱冷藏室的溫度是3℃,冷凍室的溫度是-4℃,冷藏室與冷凍室的溫差是多少?分析:該題是一道簡單的有理數(shù)的加減問題,若借助數(shù)軸問題便迎刃而解。
四、利用數(shù)形結合思想應注意的誤區(qū)
一是草率作圖,導致錯誤的結論。幾何是研究空間圖形及其性質(zhì)的一門學科,根據(jù)題意所作的圖形是溝通觀察與推理之間的橋梁和基石。因此作圖必須力求正確,確保圖形的真實性和合理性。否則,就會導致推理和計算上的錯誤。
二是數(shù)形結合常用來解選擇題、填空題,屬簡縮思維模式,若用來處理解答題,要特別注意說理的嚴密性。
在平時教學中,教師應重視學生空間觀念的培養(yǎng),多提供解決現(xiàn)實世界中的物體和幾何圖形的形狀、大小、位置關系及其變換的練習題,讓學生掌握相應的基礎知識和基本技能,學會解決簡單的實際問題,豐富對現(xiàn)實空間及圖形的認識。這也印證了課程標準目標中指出的:在數(shù)學學習中,要豐富學生對現(xiàn)實空間及圖形的認識,建立初步的空間觀念,發(fā)展形象思維。
綜上所述,數(shù)形結合是學好數(shù)學的一把鑰匙。它可將一些看似復雜的問題變得非常簡單,也常使一些難于下手的問題迎刃而解。利用圖形的直觀性解題,巧妙地簡化了大量繁雜的計算和邏輯推理過程,構思新穎,解題簡潔。其方法的豐富內(nèi)涵對培養(yǎng)與發(fā)展學生的思維能力、解題能力極為有用,有助于提高學生的數(shù)學素養(yǎng),特別是在解決選擇、填空題時發(fā)揮著奇特功效。