江镅
【摘要】數(shù)形結(jié)合思想,是數(shù)學(xué)解題中一種基本解題思路。它可以將抽象的數(shù)學(xué)幾何化,將“代數(shù)”和“圖形”有效地結(jié)合起來,互相補充,以達(dá)到解題的目的。本文通過對數(shù)形結(jié)合思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的運用進(jìn)行探究,從而達(dá)到數(shù)學(xué)高效教學(xué),提升學(xué)生的綜合數(shù)學(xué)素養(yǎng)的目的。
【關(guān)鍵詞】數(shù)形結(jié)合思想 解題思路 高中數(shù)學(xué)
【中圖分類號】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2017)39-0118-02
數(shù)形結(jié)合是高中數(shù)學(xué)中常見的教育方法,是通過分析數(shù)與形之間的內(nèi)在關(guān)系,將代數(shù)方法和幾何方法的優(yōu)點充分結(jié)合。數(shù)形結(jié)合在具體的解題中應(yīng)用十分廣泛,給學(xué)生帶來了新的思維方式,從具體的圖形轉(zhuǎn)變成抽象的數(shù)字,再用抽象的數(shù)字去研究圖形,將推理部分削弱或減少,進(jìn)一步讓解題思路更加簡單,從而開拓學(xué)生的邏輯思維能力。
一、數(shù)形結(jié)合思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中作用
高中數(shù)學(xué)知識比較復(fù)雜,難度系數(shù)大,學(xué)生掌握起來比較吃力。讓數(shù)字和圖像相結(jié)合來解決數(shù)學(xué)問題,可以使復(fù)雜的問題、抽象的問題變得具體、簡單、形象起來,這樣有助于學(xué)生掌握高中數(shù)學(xué)的知識體系。高中數(shù)學(xué)本身就比較枯燥,學(xué)生都會有一定的抵觸情緒,數(shù)形結(jié)合的思想能夠讓學(xué)生產(chǎn)生興趣,提高學(xué)習(xí)自信心,這樣可以緩解學(xué)生對高中數(shù)學(xué)的抵觸情緒,從而使得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性都得到提高,這樣數(shù)學(xué)成績也就自然而然的提高。
二、數(shù)形結(jié)合思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
1.高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的過程
作為一名優(yōu)秀的教師,應(yīng)不斷豐富自身數(shù)學(xué)素養(yǎng)。在當(dāng)今應(yīng)試教學(xué)的體制下,教師注重進(jìn)行傳授必考點、重點等內(nèi)容,學(xué)生缺乏創(chuàng)造性,數(shù)學(xué)邏輯思維能力也會越來越僵化。因此,應(yīng)從感受、理解、使用以及內(nèi)化這四個方面入手,傳遞數(shù)形結(jié)合的思想,讓學(xué)生重視解題的過程和思路,形成數(shù)形結(jié)合的邏輯思維感受。學(xué)生應(yīng)多使用相關(guān)數(shù)形結(jié)合的方法進(jìn)行簡單的操作,嘗試解決力所能及的數(shù)學(xué)問題。掌握方法以后,再結(jié)合自身總結(jié)數(shù)形結(jié)合思想。數(shù)與形是數(shù)學(xué)中的兩個最古老,也是最基本的研究對象,它們在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。中學(xué)數(shù)學(xué)研究的對象可分為數(shù)和形兩大部分,數(shù)與形是有聯(lián)系的,這個聯(lián)系稱之為數(shù)形結(jié)合,或形數(shù)結(jié)合。作為一種數(shù)學(xué)思想方法,數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用大致又可分為兩種情形:一是借助于數(shù)的精確性來闡明形的某些屬性,二是借助形的幾何直觀性來闡明數(shù)之間某種關(guān)系。即數(shù)形結(jié)合包括兩個方面:第一種情形是“以數(shù)解形”,而第二種情形是“以形助數(shù)”?!耙詳?shù)解形”就是有些圖形太過于簡單,直接觀察卻看不出什么規(guī)律,這時就需要給圖形賦值,如邊長、角度等。
2.數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)轉(zhuǎn)形中的運用
圖形具有較強的直觀性和具體性,對處理抽象的邏輯數(shù)學(xué)具有的很強的優(yōu)勢。針對理論性強、抽象的代數(shù)問題,可以利用數(shù)形結(jié)合的方式轉(zhuǎn)換成圖形問題,然后利用圖形的性質(zhì),轉(zhuǎn)換解題思想,激發(fā)學(xué)生邏輯思路,拓展學(xué)生的思維。
例如在解答方程|x2-5|=k(x屬于實數(shù)),求k取何值時方程有兩個解。利用一般的函數(shù)求解的過程比較復(fù)雜,學(xué)生理解起來比較困難,還可能造成丟解的情況。第一步,先把決定值去掉y={x2-5(x2>5)5-x2(x2≦5)根據(jù)這兩個函數(shù)在平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)圖像,構(gòu)造另外一個一次函數(shù)z=k,當(dāng)k不斷變化時,與橫坐標(biāo)平行的直線順著縱坐標(biāo)上下平移,從而觀察兩個函數(shù)圖像交點個數(shù)才確定何時有兩個解。從這道題可以看出,在解決絕對值問題、求最值問題上,可以采用數(shù)形結(jié)合的思想將代數(shù)問題具體化,這樣學(xué)生解決起來就更加的方便快捷,也促進(jìn)了學(xué)生思維發(fā)展。
3.數(shù)形結(jié)合思想在形轉(zhuǎn)數(shù)中的運用
圖形雖然具有較強的直觀性,在多數(shù)情況下便于學(xué)生進(jìn)行理解,但有時候圖形也會0有一定的局限性,這時候就需要代數(shù)與之相結(jié)合,這樣理解起來就會相對容易一些。代數(shù)知識雖然沒有圖形直觀,但在處理某些問題時也有自身的優(yōu)勢。數(shù)學(xué)是一門對邏輯思維要求很高的學(xué)科,但同時也需要學(xué)生有很強的思維轉(zhuǎn)換能力,不能只局限于一種處理思路,對數(shù)轉(zhuǎn)形、形轉(zhuǎn)數(shù)都可以靈活運用、轉(zhuǎn)換。
函數(shù)f(x)=x3+x2-ax-a,x∈R,其中a>0。求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;這樣畫出來更加難以解答問題,知道存在單調(diào)區(qū)間,但單調(diào)區(qū)間不能直觀的看出來。所以就需要解:導(dǎo)函數(shù)可得f′(x)=(x+1)(x-a),令f′(x)=0,可得x1=-1,x2=a>0;令f′(x)>0,可得x<-1或x>a;令f′(x)<0,可得-1 4.使用新型教學(xué)方式,推動學(xué)生創(chuàng)新性發(fā)展 數(shù)形結(jié)合的教育方法不是單一的,這就要求教師不能單純的照搬照套,在具體的教學(xué)過程中,應(yīng)對學(xué)生采用多媒體教學(xué),推動學(xué)生發(fā)展。 例如在學(xué)習(xí)“函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性”時,對于圖像和函數(shù)方程,可以采用多媒體的形式,把抽象復(fù)雜的知識和函數(shù)曲線圖像生動形象的展現(xiàn)在學(xué)生面前,使得學(xué)生能更直觀、邏輯清晰的來學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識。多媒體教學(xué)是一種教學(xué)新手段,將來還會有更好的方式和數(shù)形結(jié)合思想相互依存促進(jìn),這樣才能夠推動學(xué)生創(chuàng)新性發(fā)展。 三、總結(jié) 綜上所述,高中數(shù)學(xué)具有邏輯性、復(fù)雜性,只有采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,才能解決高中數(shù)學(xué)教學(xué)的實際問題。數(shù)形結(jié)合的思想可以讓解題方法變得簡單,學(xué)生理解起來也容易,還可以培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力和抽象思維能力,從而讓學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)顯著提升。在當(dāng)今我國高中數(shù)學(xué)教育中,教師尋找更多的理論和方法解決數(shù)學(xué)問題,雖然數(shù)形結(jié)合的方法不一定是最完美的解題方法,但是它在幫助學(xué)生轉(zhuǎn)換思維方式上大有作用。我們應(yīng)不斷探索新的解題思維和方法,爭取為我們的高中數(shù)學(xué)教學(xué)事業(yè)貢獻(xiàn)自己的聰明才智。 參考文獻(xiàn): [1]王昱倩.以形輔數(shù)以數(shù)帶形——數(shù)形結(jié)合思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透與應(yīng)用[J].科教文匯,2016,(05):73-74. [2]張曉光.分析如何在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)形結(jié)合思想[J].中國校外教育,2016,(22):103. [3]劉偉.高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)形結(jié)合思想的作用探討[J].現(xiàn)代交際,2016,(09):200.