江蘇省海門實驗學(xué)校 黃 敏
高中數(shù)學(xué)教學(xué)落實數(shù)形結(jié)合的基本途徑
江蘇省海門實驗學(xué)校 黃 敏
數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)教學(xué)的基本思路,但其落實常常在課堂上遭遇應(yīng)試的挑戰(zhàn)。真正落實了數(shù)形結(jié)合,可以讓學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的構(gòu)建有一個穩(wěn)固的基礎(chǔ),可以有效提升學(xué)生面對陌生難題的直覺反應(yīng)能力。數(shù)形結(jié)合應(yīng)當(dāng)成為高中數(shù)學(xué)老師的一個研究重點。
高中數(shù)學(xué);數(shù)形結(jié)合;落實途徑
數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)的基本特征,到了高中階段,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的數(shù)形結(jié)合更是普遍存在,對于學(xué)生來說,這種存在意味著什么?他們是不是能夠明顯意識到這種存在?他們又能否認(rèn)識到理解數(shù)形結(jié)合可以讓自己對數(shù)學(xué)及其學(xué)習(xí)有更為深刻的理解?這些問題都是教師需要關(guān)注的,也是在實際教學(xué)中需要注意落實的。筆者注意到,對于數(shù)形結(jié)合,在數(shù)學(xué)研究的成果或者數(shù)學(xué)教學(xué)研究的討論過程中出現(xiàn)得比較多,但在課堂上的有效出現(xiàn)卻相對要少得多。這就引出了一個如何落實數(shù)形結(jié)合的問題。對此,筆者在教學(xué)實踐中加以探究,并對落實途徑提出如下三點思考。
數(shù)學(xué)是研究數(shù)與形的學(xué)科,因此數(shù)與形可以說是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。如果這里要準(zhǔn)確地界定數(shù)與形的關(guān)系的話,筆者以為形是基而數(shù)是礎(chǔ),數(shù)是用來描述形的,而形在數(shù)的描述之下又具有更為精確的數(shù)學(xué)意義。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,讓學(xué)生體會到這樣的意義,可以更好地建構(gòu)起數(shù)學(xué)關(guān)系的大廈。
比如說在“函數(shù)”的教學(xué)中,作為教師也知道函數(shù)的圖像是形的體現(xiàn),而函數(shù)本身則是數(shù)及數(shù)的符號表示與關(guān)系的體現(xiàn),數(shù)與形的結(jié)合,就是用函數(shù)去描述圖像,用圖像來表示函數(shù)的一個過程。但是這樣的結(jié)合對于學(xué)生來說是不是意味著真正的結(jié)合呢?這個問題恐怕是需要認(rèn)真思考的。筆者通過與學(xué)生交流發(fā)現(xiàn),相當(dāng)一部分學(xué)生在學(xué)習(xí)此知識的時候,并沒有明顯意識到這是一個數(shù)形結(jié)合的例子,他們只是機械地新學(xué)了一個知識而已。這就說明在本知識的教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合還沒有成為一個明顯的認(rèn)知,其原因當(dāng)然是教師沒有視其為一個重點。于是在教學(xué)中筆者作了進(jìn)一步的改進(jìn):在復(fù)習(xí)學(xué)生已經(jīng)熟悉了的一次函數(shù)、二次函數(shù)與反比例函數(shù)等時,筆者先讓學(xué)生畫出它們的圖象,再去回顧其解析式,然后問學(xué)生:函數(shù)圖像與解析式之間存在什么樣的關(guān)系?在對這個問題進(jìn)行回答的過程中,學(xué)生認(rèn)識到了圖像是函數(shù)關(guān)系的形象表達(dá),而函數(shù)則是圖像的抽象描述,兩者在不同場合下有著不同的運用,而將兩者結(jié)合起來就完成了對這三個基本函數(shù)的描述。在此基礎(chǔ)上,再在新的函數(shù),如指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的學(xué)習(xí)中,以這樣的數(shù)形結(jié)合思想去完成教學(xué)的時候,學(xué)生的學(xué)習(xí)就比較順利,用學(xué)生的話說,就是“在新的函數(shù)知識的學(xué)習(xí)中,好像有了一個明顯的路,沿著這個路走,就可以不斷學(xué)到新的函數(shù)”。筆者以為,學(xué)生所說的這條路,其實就是數(shù)形結(jié)合之路,就是學(xué)生在形的基礎(chǔ)上理解數(shù),然后通過數(shù)來促進(jìn)形的理解的路;同樣,學(xué)生的描述中,也體現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)函數(shù)時的一種整體構(gòu)建的認(rèn)識,這種認(rèn)識對于從整體角度把握數(shù)學(xué)知識是極為有益的。
高中數(shù)學(xué)教學(xué)特別強調(diào)學(xué)生的推理能力,在數(shù)形結(jié)合的落實中,這種推理能力可以表現(xiàn)為學(xué)生以數(shù)構(gòu)形的能力,而這是可以很好地促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)理解的。
以數(shù)構(gòu)形的意義在于,當(dāng)學(xué)生接觸到一個抽象的數(shù)的時候,其需要對這一抽象對象進(jìn)行深度思考,然后將其形象地表達(dá)出來,這種形象的表達(dá)就是形的運用過程。這個過程需要學(xué)生的數(shù)學(xué)思維作為支撐,具體通過一個例子說明:
回到文章的開頭,再談數(shù)形結(jié)合在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的意識形成,這是對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)品質(zhì)有質(zhì)的影響的一個環(huán)節(jié)。數(shù)形結(jié)合要想真正得到落實,其前提就是看學(xué)生數(shù)形結(jié)合的意識是否能夠形成。
其實,數(shù)形結(jié)合本來是學(xué)生的一種直覺意識,尤其是形,學(xué)生在形象思維階段時思維所加工的對象往往就是這些形。只是經(jīng)過了多年的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之后,過度抽象使得形在學(xué)生的思維中反而弱化了,只剩下了太多的數(shù)以及數(shù)與數(shù)之間的抽象運算。讓形重新回歸數(shù)學(xué),并在學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中發(fā)揮奠基作用,從而讓數(shù)的關(guān)系更好地建立在形之上,應(yīng)當(dāng)說是高中數(shù)學(xué)的重要選擇。研究表明,學(xué)生到了高中階段,在遇到更難的數(shù)學(xué)問題時,第一反應(yīng)仍然是形象思維,這就意味著形的運用尚有更多的挖掘空間。
因此,落實數(shù)形結(jié)合,以讓其成為學(xué)生的一種數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的自覺,是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的必然選擇,也是一個重要的研究方向。當(dāng)然,這里有一個前提,就是面向?qū)W生,數(shù)形結(jié)合的意識最終形成于學(xué)生的思維當(dāng)中,如何基于學(xué)生的思維特點去研究此命題,是本研究的前提。
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