黃禮春
摘要:所謂數(shù)形結(jié)合,就是將數(shù)與形這兩個基本的數(shù)學(xué)元素結(jié)合起來,根據(jù)數(shù)與形之間的對應(yīng)關(guān)系,通過二者間的互相轉(zhuǎn)化來解決數(shù)學(xué)問題,使復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得一目了然,易于理解。在初中數(shù)學(xué)中,數(shù)形結(jié)合是一種常用的方法,學(xué)生必須具有數(shù)形結(jié)合的思想,熟練的運用這種方法,才能在做題時做到得心應(yīng)手。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);數(shù)形結(jié)合;應(yīng)用方法
數(shù)形結(jié)合通過“以形助數(shù),以數(shù)解形”,來使復(fù)雜的問題變得簡單,抽象的問題變得具體,能夠變抽象思維為形象思維,有助于讓學(xué)生把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì),更清晰的分析問題。在初中數(shù)學(xué)中,數(shù)形結(jié)合是最常用的一種方法之一,許多類型的習(xí)題都可以運用數(shù)形結(jié)合的思想來解決。我在這方面已研究多時,下面我將針對數(shù)形結(jié)合在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用情況,談?wù)勎覀€人的觀點和見解。
一、有理數(shù)的教學(xué)
同學(xué)們剛剛上初中,就開始接觸到了數(shù)形結(jié)合。在有理數(shù)的學(xué)習(xí)中,我們引入了數(shù)軸。有理數(shù)與數(shù)軸上的點一一對應(yīng),數(shù)軸一般以“右”為正方向,因此根據(jù)有理數(shù)在數(shù)軸上的位置,我們就能很容易的判斷有理數(shù)的大小關(guān)系。相反數(shù)、絕對值等概念也是用數(shù)軸作為輔助的工具來為我們進(jìn)行介紹的,這樣不僅能使學(xué)生對有理數(shù)有一個清晰全面的認(rèn)識,更有助于學(xué)生對知識的理解和掌握。
尤其是絕對值的相關(guān)問題中,通過引入數(shù)軸可以使復(fù)雜的問題迎刃而解,同時降低了學(xué)生犯錯誤的幾率。例如,有理數(shù)a,b,c在數(shù)軸上的位置如圖所示,化簡:-|a|-|b|-|b-c|. a 0 b c 從數(shù)軸上我們可以知道,a為負(fù)數(shù),b、c均為正數(shù),且a<0
二、函數(shù)與函數(shù)圖像
同學(xué)們從初二開始學(xué)習(xí)函數(shù),學(xué)生初次接觸函數(shù),加之函數(shù)知識本身抽象復(fù)雜,學(xué)生學(xué)習(xí)起來有很大的難度。函數(shù)與圖像可以說是不可分割的整體,函數(shù)是圖像上所有點集的表達(dá)式,圖像能夠幫助我們分析函數(shù)的相關(guān)性質(zhì),二者互不相同,卻又相互關(guān)聯(lián)。因此,在我們遇到函數(shù)問題時,經(jīng)常需要通過圖像來解決。尤其是在初三時,由于二次函數(shù)相較于一次函數(shù)而言,其形式更加復(fù)雜抽象,教師必須帶領(lǐng)學(xué)生分析函數(shù)的圖像,通過圖像來研究函數(shù),這樣才能讓他們知識有一個整體而全面的把握。教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生從圖形上觀察二次函數(shù)的對稱性、對稱軸兩側(cè)的增減性以及函數(shù)是否有最大值(最小值),在涉及到二元一次函數(shù)的相關(guān)問題時,鼓勵學(xué)生引入圖像來進(jìn)行分析。例如這道應(yīng)用題:李大爺要圍成一個矩形菜地,菜地的一邊利用一面足夠長的墻,另三邊用總長為這是60米的籬笆恰好圍成,怎樣為才能使矩形菜地的面積達(dá)到最大?最大面積為多少?這是一種比較常見的函數(shù)題型,我們可以將與墻垂直的籬笆長度設(shè)為未知數(shù)x,則與墻面平行的那面籬笆長度為(80-2x),所以矩形菜地的面積為y=x(80-2x),化簡得y=-2x2+80x,再運用一元二次函數(shù)的圖像進(jìn)行分析,由圖像可知:函數(shù)的對稱軸為x=20,當(dāng)函數(shù)值最大時,y=800。因此要想使菜地面積最大,應(yīng)該將與墻面垂直的籬笆長度定為20米,平行的那面定為40米。用數(shù)學(xué)知識解決這個問題,既省時又省力,極大的方便了我們的生活。
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三、用幾何圖形來推導(dǎo)數(shù)學(xué)公式
在初中數(shù)學(xué)中,很多定理及公式都是根據(jù)圖形來推導(dǎo)出來的,其中最有代表性的就是勾股定理。勾股定理是一個基本的幾何定理,由勾股定理我們知道,一個直角三角形的兩條直角邊的平方和等于斜邊的平方。在很早的時候,數(shù)學(xué)家就對勾股定理進(jìn)行了證明,其中最主要的方法就是數(shù)形結(jié)合。因此,教師可以向?qū)W生介紹勾股定理幾種有代表性的證明方法,如中國的趙爽、劉徽以及外國的畢達(dá)哥拉斯、歐幾里得等等,使學(xué)生體會到幾何圖形的切割和拼補來證明代數(shù)關(guān)系的恒等關(guān)系,讓他們充分體會到數(shù)形結(jié)合的方便簡潔,從而激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。勾股定理在日常生活中經(jīng)常會用到,例如在家裝時,工人為了判斷一個墻角是否為標(biāo)準(zhǔn)的直角,可以分別在墻角向兩個墻面量出30cm和40cm,然后只要量一下這兩點間的距離是否是50cm,如果超出一定的誤差,就說明墻角不是直角。因此,學(xué)生應(yīng)該善于觀察生活,來培養(yǎng)自己數(shù)形結(jié)合的意識。
四、用數(shù)來描述圖形間的位置關(guān)系
在數(shù)學(xué)中,不僅可以用圖形來描述數(shù)字的大小,還可以用數(shù)來描述圖形間的位置關(guān)系。在初中數(shù)學(xué)中,這種現(xiàn)象是非常常見的,我們經(jīng)常用數(shù)來描述點與圓的位置關(guān)系,直線與圓的位置關(guān)系,圓與圓的位置關(guān)系等。例如。有兩個圓,其半徑分別為5cm和3cm,兩圓的圓心距為6cm,則這兩個圓的位置關(guān)系是怎樣的?由于兩圓的圓心距為6cm,小于半徑值之和,所以兩圓相交,如果其圓心距正好為8cm,則兩圓外切;如果圓心距大于8cm,則兩圓相離。由此可見,用數(shù)來代表圖形間的位置關(guān)系也是十分方便的。
數(shù)形結(jié)合思想是初中數(shù)學(xué)中最常用的一種思想方法,因此在教學(xué)中,老師應(yīng)該注重學(xué)生數(shù)形結(jié)合意識的培養(yǎng),使其形成嚴(yán)密的數(shù)理邏輯思維;同時學(xué)生也應(yīng)該加強數(shù)形結(jié)合方法的應(yīng)用,明確其重要作用。只有這樣,學(xué)生才能提高數(shù)學(xué)成績,為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
【1】歐小南.《初中幾何的第一次質(zhì)的飛躍》 ,學(xué)術(shù)期刊,2015年25期
【2】李楠.《慧眼看清圓與圓的位置關(guān)系》 ,學(xué)術(shù)期刊,2013年12期