武蕾 于志萍
數(shù)學學科需要解決和研究是關于“數(shù)”和“形”兩方面的問題。數(shù)形結合的方法兼具數(shù)與形的長處,可以使抽象的問題具體化,使復雜的問題更具體形象,這是重要的解題過程優(yōu)化途徑之一。高中數(shù)學教學的一個教學目的,就是要培養(yǎng)學生的“數(shù)形結合”思想。
數(shù)形結合高中數(shù)學數(shù)學思想“數(shù)形結合就是通過數(shù)與形之間的對應和轉化來解決數(shù)學問題,它包含以形助數(shù)、以數(shù)解形和兩個方面。”作為高中數(shù)學教學的重要理念,數(shù)形結合的方法有助于實現(xiàn)教學抽象知識的具體化和形象化。實現(xiàn)二者在教學過程中的相互轉化,教師可以借助這個轉化的過程來想方設法教會學生正確的解題方法。高中數(shù)學比較難,尋求高效簡便的解題方法至關重要。本文重點歸納和分析這方面的教學方面,以期有助于學生更完整地形成一定地解題思路。
一、數(shù)形結合在數(shù)學教學中的作用
“數(shù)形結合”的方法在教學中的作用是巨大的,也是奇妙的,在高中數(shù)學教學中有著十分重要的作用,教師善加利用,可以對初高中數(shù)學知識的銜接和過渡做好引導工作。我們知道初中數(shù)學知識相對于高中數(shù)學知識來說要簡單很多,有很強的模仿性,學生一般只需要記住公式就基本可以解題了,而高中數(shù)學知識則不同,很強的抽象性決定其一定要建立在對數(shù)學概念的理解的基礎上,才能掌握住重點。這對學生的空間想象能力的要求很高,對運算能力和思維能力的要求也很高。所以,在進入高中階段學習數(shù)學知識時,學生需要經(jīng)過一個過渡階段,來對到來的學習過程有個適應過程。對于高一學生來說要轉變他們的思維方式:從具體形象思維到抽象思維的過程。這才符合學生的認知習慣,所以教師要借助“數(shù)形結合”的思想方法來引導學生做好初高中階段的銜接,尤其是學生學習過程和思維方式的轉變。為了幫助學生接觸數(shù)學所在的日常生活,令學生不再對高中數(shù)學產生厭學情緒,因此有必要數(shù)學課本中的知識和問題聯(lián)系日常實際生活,將數(shù)形結合思想盡可能體現(xiàn)于解決問題的過程中。通過更直觀的方式讓學生更好地解決問題,更好地理解抽象的數(shù)學知識,這在一定程度上減輕了學生的學習負擔,盡可能激發(fā)學生對學習數(shù)學的興趣。
二、高中數(shù)學教學中數(shù)形結合的具體運用分析
1.以數(shù)轉形,達到直觀的效果
“數(shù)”和“形”之間是對應的關系。在高中數(shù)學中往往存在一些比較抽象的數(shù)量問題,對此學生在短時間內掌握好是比較難的。而“形”自身所具備的優(yōu)勢就在于形象、直觀,能夠較好地表達出那些比較具體的思維,這就一定程度上輔助問題得以解決。所以,在面對部分數(shù)學問題的時候,我們能夠借助“數(shù)”這一手段來達到“形”的目的。最終利用圖形來有效地解決數(shù)學問題。
例如,假如方程X2-4▏x▏+5-m=0正好存在四個不一樣的實數(shù)解,求方程中實數(shù)m的取值范圍。
解:我們設y1=X2-4▏x▏+5-m,函數(shù)y2=m。那么方程X2-4▏x▏+5=m的解便是兩個函數(shù)圖像的交點的橫坐標。由于方程正好存在四個不一樣的實數(shù)解,所以兩個圖像的交點也存在四個。具體見圖一。從圖像中我們可以看出,實數(shù)m的取值范圍是(1,5)。
2.在抽象函數(shù)中有效運用數(shù)形結合的方法
在高中數(shù)學教學過程中,經(jīng)常會遇到一些與函數(shù)性質相關的命題。如此對于學生理解而言是存在一定困難的。然而要是在解決問題的過程中運用數(shù)形結合的方法,就會簡單許多。例如偶函數(shù)知識點的講解,假設y=f(x)為偶函數(shù),并且在區(qū)間(-∞,0)上是減函數(shù),f(2)≤f(a)。求的是a的取值范圍。解決這一類抽象問題,結合圖形要是直接的數(shù)學推導容易很多。這一問題的解決,就可以先應將相應的圖形畫出來,見圖2。
所以,從圖2中我們就能直觀地看出這個函數(shù)是偶函數(shù)。同時,依據(jù)已知條件就能求得a的取值范圍。
3.數(shù)形結合在記憶函數(shù)性質中的運用
高中數(shù)學中會涉及到非常多的抽象且繁瑣的知識。借助數(shù)形結合的方法,學生就能有效解決不同類型的抽象數(shù)學問題,這就有助于學生更好地記憶和鞏固函數(shù)知識。
例如,在高中數(shù)學中關于三角函數(shù)的題目。這一類問題的解決,就要求學生一定要將tanx、cosx、sinx等的函數(shù)性質記熟。那么,學生就可以通過數(shù)形結合的方法來記憶。如此不但有助于時間的節(jié)約,而且很容易就能記全。如學生在記憶sinx函數(shù)的有關性質時,就可以畫出sinx的具體圖形。這樣學生就能對sinx的單調區(qū)間、周期、奇偶性和對稱性進行清晰的區(qū)分;也就是說學生要記住sinx的圖形,就能基本記住sinx的性質。
4.數(shù)形結合在解決函數(shù)問題中的運用
縱觀每一階段的數(shù)學教學宗旨,其目的都是在與鍛煉學生實際解決解決問題的能力,并促使其掌握相應的方法。這一類問題通常被稱為應用題。應用題的解題過程中,不能僅僅只是依靠提供的相關數(shù)字來解決問題。所以,就要求學生借助具體的圖形來形象展現(xiàn)出問題的核心,接下來借助數(shù)學推導解出正確的答案。例如,高中數(shù)學題目中有些是關于求值域、最值的,那么就會體現(xiàn)出上述的問題,然而學生通過數(shù)形結合的方法就能快速地求出正確答案。如此還有助于激發(fā)學生的探索精神,使其對數(shù)學知識的學習更加積極主動。
三、結束語
綜上所述,數(shù)學學習的過程中經(jīng)常會用到數(shù)形結合的思想方法,使抽象的數(shù)學知識直觀化,使數(shù)學問題更加容易理解,更加地生動化,尤其是數(shù)學的本質問題,通過數(shù)形結合的理解方式就顯得簡單許多。對于這一方法,教師要善于靈活應用,以便將數(shù)學的魅力展現(xiàn)出來,學生學習數(shù)學的難度也就會大大降低??梢詫W生學習的主體性和積極性充分發(fā)揮出來。不僅激發(fā)了學生的學習興趣,更重要地是大大提高了學習數(shù)學的課堂效率,有助于學生創(chuàng)新思維和教學思想的培養(yǎng)。
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