吳久安
(安徽省淮南市壽縣第二中學,安徽 淮南)
所謂數(shù)形結(jié)合,包含了“數(shù)”與“形”兩個概念,是指在解決數(shù)學問題的過程中將數(shù)與形結(jié)合在一起,通過對二者的對比與分析發(fā)現(xiàn)隱藏的數(shù)學規(guī)律,從中得出正確的解題思路和解題方法。數(shù)形結(jié)合的思想是高中數(shù)學中一種重要的教學理念,有利于將抽象化、幾何化的數(shù)學問題變得更為具體化、形象化、直觀化,幫助學生更好地掌握數(shù)學知識和提高解題技能。基于此,教師在教學過程中要注重引入數(shù)形結(jié)合的教學思想,助力高中數(shù)學實現(xiàn)靈活教學。
過去,教師礙于傳統(tǒng)教學模式的局限,只能將圖形繪制在黑板上。雖然圖形繪制能夠在某種程度上提高教學效率,但是由于畫圖工具、課堂時間、教師繪圖能力等主客觀因素的影響,傳統(tǒng)的教學方式難以體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的直觀性,而且數(shù)據(jù)會存在一定的誤差,導致計算結(jié)果不準確。但是在多媒體技術(shù)日益發(fā)展的今天,教師可以借助多媒體技術(shù)所具有的電子繪圖功能制作精密的電子圖案,提高數(shù)形結(jié)合的教學效果,幫助學生更好地理解數(shù)學問題。
例如,在教學《圓的標準方程》一課時,雖然教師可以用圓規(guī)等作圖工具在黑板上繪制圖形,但是當堂作圖一是會浪費上課時間,二是圖形不太精確,影響教學效果。為了解決這一問題,教師可借助多媒體技術(shù)在備課時制作圖形,并用不同顏色標注圓的圓心、半徑等條件。確定了圓的圓心和半徑之后,設(shè)圓的圓心為粵(葬,遭),半徑為r(其中葬,遭,r都是常數(shù),r大于 0)從中得出圓的方程并證明。設(shè)m(曾,贈)為圓上的一點。在講解過程中,教師要緊密結(jié)合圖形,引導學生通過仔細觀察和分析圖形,由兩點間的距離公式讓學生寫出點m適合的條件,從而推導出圓的方程公式。
通過教學實踐可知,利用多媒體技術(shù)來創(chuàng)建數(shù)形結(jié)合教學情境,一方面能夠活躍課堂的教學氣氛,以生動形象的光影和動畫來激發(fā)學生對幾何問題的學習興趣;另一方面能夠增加圖形的立體感和準確性,將數(shù)形結(jié)合的直觀效果更好地呈現(xiàn)給學生。
高中數(shù)學中有大量的抽象概念,對學生的抽象邏輯思維和空間想象能力具有很高的要求,但數(shù)學學習并非是一個一蹴而就的過程,教師需要幫助學生通過不斷的練習強化數(shù)學概念應用,以及逐步培養(yǎng)抽象邏輯思維。在這個過程中,教師需要借助數(shù)形結(jié)合的思想引導學生養(yǎng)成良好的解題習慣,學會用直觀形象的圖形來解決抽象的數(shù)學問題。
例如,在高中教學教學過程中我們會遇到很多與函數(shù)性質(zhì)有關(guān)的題,但函數(shù)問題較為抽象,學生在理解的時候會遇到一些困難。不過借助數(shù)形結(jié)合的解題思想便能將抽象化具體,理解起來便會容易很多。比如在學習偶函數(shù)知識點的時候,假設(shè)贈=f(曾)是一個偶函數(shù),如圖。通過觀察圖形,我們能夠很快看出這是一個偶函數(shù)。題目要求寫出葬的取值范圍,如果單純分析字面意思的話,學生很難準確求出答案,但是畫一個簡單的圖形之后,學生便能依據(jù)圖中的已知條件求出葬的取值范圍。
由此可見,圖形所具有的化抽象為具體的特征,能夠幫助學生理解題目要求,找出解題思路,得出題目答案。因此,教師要注重鍛煉學生的數(shù)形結(jié)合思考能力,從而提高學生的數(shù)學解題能力。
在解決幾何問題的時候,因為缺乏一定的空間想象能力和圖形變換能力,學生通常無法從圖形中找出未知條件,導致學生的求證過程不準確,或者是無法得出正確答案。因此,教師一定要引導學生養(yǎng)成在草稿紙上畫圖的好習慣,將平面上的立體幾何圖形拆解開來,從中找出隱藏的未知條件。或者將平面圖形與現(xiàn)實生活中的立體圖形相聯(lián)系,運用聯(lián)想法解決幾何問題。
例如,在求證線面垂直的問題時,學生如果只是用眼睛觀察圖形,則很難找到線面垂直的理由。但是學生如果能夠在稿紙上畫出結(jié)合圖形,并將該圖形稍作變化,從不同的角度來觀察的話,便能從中找出解題的思路。由此可見,學生不僅僅要學會將數(shù)學問題與數(shù)學圖像結(jié)合在一起,還要靈活運用數(shù)學圖像,從不同角度出發(fā)來觀察圖形與問題之間存在的必然聯(lián)系。如此,能夠幫助學生增強空間想象能力,提高運用數(shù)形結(jié)合方法的能力。
通過以上論述,我們了解到數(shù)形結(jié)合理念的特征及其優(yōu)越性,在高中數(shù)學教學過程中應用數(shù)形結(jié)合思想,的確能夠有效提高學生的數(shù)學問題解決能力,培養(yǎng)學生良好的空間幾何概念,轉(zhuǎn)換數(shù)學思維方式。教師在應用這一理念的時候,也要注重教學方式的靈活運用,將學生的學習主動性和積極性激發(fā)出來,讓數(shù)學課堂變得更為靈活和智慧。