郭林泉
數(shù)學(xué)家喬治·波利亞說(shuō)過(guò),“完善的思想方法猶如北極星,許多人通過(guò)它找到正確的道路?!睌?shù)學(xué)思想方法堪稱(chēng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的靈魂。它存在于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的每一本教材當(dāng)中。由于初中數(shù)學(xué)是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),銜接著小學(xué)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)向高中數(shù)學(xué)的進(jìn)一步深化,而其中的“數(shù)形結(jié)合”又是初中數(shù)學(xué)的重要思想,它隱形地存在于數(shù)學(xué)教材的各個(gè)章節(jié)當(dāng)中。因此,正確地理解和掌握數(shù)形結(jié)合的思想,不僅能深化學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的理解能力,發(fā)展更深層次的分析解決問(wèn)題能力,而且對(duì)教材中數(shù)形結(jié)合呈現(xiàn)方式可以進(jìn)一步研究,為修訂教材提供合理的參考與建議。
首先,要正確地理解“數(shù)形結(jié)合”思想,這是合理運(yùn)用“數(shù)形結(jié)合”思想的基礎(chǔ)。數(shù)形結(jié)合就是把抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言與直觀的圖形相結(jié)合,完成代數(shù)與幾何之間的相互轉(zhuǎn)換?!皵?shù)缺形,少直觀;形缺數(shù),難入微”是對(duì)數(shù)形結(jié)合的最有力描述。數(shù)形結(jié)合的思想在研究數(shù)學(xué)中十分關(guān)鍵,把代數(shù)精準(zhǔn)的刻畫(huà)與幾何直觀的圖形進(jìn)行統(tǒng)一,將抽象的思維概念和具體準(zhǔn)確的圖形相結(jié)合,從而使抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題更直觀化。把抽象思維轉(zhuǎn)化為形象思維,對(duì)初中學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)有實(shí)質(zhì)性幫助。具體來(lái)說(shuō),數(shù)形結(jié)合主要體現(xiàn)在如下幾方面:1.建立適當(dāng)?shù)拇鷶?shù)模型(主要為不等式、方程或函數(shù)模型);2.建立幾何模型(或函數(shù)圖像),解答有關(guān)函數(shù)或方程問(wèn)題;3.與函數(shù)有關(guān)的代數(shù)、幾何綜合型問(wèn)題;4.以圖形方式呈現(xiàn)信息的應(yīng)用問(wèn)題。因此,只有熟練地掌握和運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,找準(zhǔn)數(shù)與形的契合點(diǎn),有效地相互轉(zhuǎn)換。對(duì)于一些看似困難的數(shù)學(xué)難題,也能迎刃而解。
其次,要靈活地運(yùn)用“數(shù)形結(jié)合”思想,這是合理運(yùn)用“數(shù)形結(jié)合”思想的核心。數(shù)學(xué)概念是反映一類(lèi)對(duì)象本質(zhì)屬性的思維形式,是濃縮的知識(shí)點(diǎn);是數(shù)學(xué)學(xué)科的基本元素;是對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行理解、推理、判斷、解答的依據(jù);是建立數(shù)學(xué)理論、公式、法則的基礎(chǔ),也是數(shù)學(xué)思維形成的原始點(diǎn)。當(dāng)然,數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)并非一天就可以達(dá)到,它需要長(zhǎng)期反復(fù)的練習(xí)過(guò)程。教師在引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)、獲取數(shù)學(xué)思想和方法時(shí),也需要通過(guò)準(zhǔn)確、完整的語(yǔ)言表達(dá)來(lái)加深事物之間的同本質(zhì)屬性,以便讓學(xué)生更好地熟悉并掌握數(shù)學(xué)思維的概念及方法。
一方面,要抓住例題,例題是分析學(xué)生是否掌握運(yùn)用數(shù)學(xué)思想的重要檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。教材中有許多例題,都隱藏著重要的數(shù)學(xué)思想,教師在教學(xué)過(guò)程中需多加發(fā)掘、研究。比如,根據(jù)所給圖形在橫線(xiàn)上填上合適數(shù)字,并說(shuō)明原因:
1,3,6………n(n+1)/2
第一幅圖有一塊正方形。第二幅有三塊正方形,第三幅有六塊正方形,那么第四幅圖會(huì)有幾塊正方形呢?從前三幅圖我們能找出規(guī)律,第二幅比第一幅多兩塊,第三幅又比第二幅多四塊,那第四幅應(yīng)該比第三幅多四塊,以此類(lèi)推,第七幅圖有二十八塊正方形,第八幅圖有三十六塊。第N個(gè)圖形就有1+2+3+4+5……+n=n(n+1)/2。通過(guò)例題的練習(xí),“幾何建?!奔啊稗D(zhuǎn)化”的數(shù)學(xué)思想在例題中得到充分展示,教師再進(jìn)一下把數(shù)學(xué)思維具體化,對(duì)其進(jìn)行提煉,學(xué)生就會(huì)潛移默化地學(xué)會(huì)了運(yùn)用數(shù)學(xué)思想去解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力。
另一方面,要聯(lián)系生活。只要把生活中的形數(shù)結(jié)合到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中來(lái),讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)思想在實(shí)際解決問(wèn)題中的應(yīng)用,就能進(jìn)一步掌握數(shù)學(xué)思想。由于初中學(xué)生都具有一定的圖形知識(shí),我們可以利用生活中形與數(shù)結(jié)合,滲透到數(shù)學(xué)教學(xué)中來(lái)。比如,數(shù)與數(shù)軸,一對(duì)有序?qū)崝?shù)與平面直角坐標(biāo)系,一元一次不等式的解集與一次函數(shù)的圖像,二元一次方程組的解與一次函數(shù)圖像之間的關(guān)系等,都是可以利用數(shù)形結(jié)合的好機(jī)會(huì)。
因此,把生活中能遇到的實(shí)際問(wèn)題與探索規(guī)律結(jié)合,反復(fù)研究練習(xí)。加深學(xué)生數(shù)形結(jié)合的意識(shí),并在運(yùn)用數(shù)形結(jié)合時(shí)注意基本原則,在數(shù)形結(jié)合的過(guò)程中了解“函數(shù)、觀察與轉(zhuǎn)換”的數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法,深刻理解數(shù)學(xué)中數(shù)形結(jié)合方法的真正價(jià)值。如是知形確定數(shù)還是知數(shù)確定形,在探索規(guī)律的過(guò)程中應(yīng)遵守有特殊到一般的思路,從中歸納出一般性結(jié)論。
總之,“數(shù)形結(jié)合”思想能讓以往錯(cuò)綜復(fù)雜的問(wèn)題變得直觀,讓解題思路更加清晰,步驟更為明確,并能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,提高數(shù)學(xué)水平。
編輯 徐絨絨endprint