陳鈺斌
【摘 要】數(shù)字和圖形是數(shù)學(xué)中最基本的研究對象,在一定情況下數(shù)字和圖形是可以互相轉(zhuǎn)化的。本文主要對數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行了簡要的介紹,并分析了在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想的優(yōu)勢,同時(shí)還介紹了具體的運(yùn)用方法,希望能夠給初中數(shù)學(xué)教師提供一些教學(xué)思路。
【關(guān)鍵詞】數(shù)形結(jié)合;初中數(shù)學(xué);教學(xué)
在初中階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,每一名學(xué)生都應(yīng)有數(shù)形結(jié)合的思想。在解題的過程中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,能夠有效地實(shí)現(xiàn)數(shù)與形之間的轉(zhuǎn)換,有效的提高解題的速度。所以初中數(shù)學(xué)教師在日常的教學(xué)過程中要多使用數(shù)形結(jié)合思想,幫助快速理解掌握這種數(shù)學(xué)思維。
一、數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)與形反映了事物的不同的兩方面屬性,而數(shù)形結(jié)合就是將抽象的數(shù)學(xué)語言、數(shù)量關(guān)系與直觀的幾何圖形、位置關(guān)系結(jié)合起來,通過以形助數(shù)或以數(shù)解形,即抽象思維與形象思維的結(jié)合,使復(fù)雜問題簡單化,抽象的問題具體化,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化解題途徑。數(shù)形結(jié)合最重要的應(yīng)用就是對數(shù)學(xué)概念的闡述,同時(shí)在進(jìn)行解題的時(shí)候也有很大的應(yīng)用。在初中階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用能夠充分發(fā)揮代數(shù)的簡潔性和圖形利于理解的優(yōu)勢,在教學(xué)的過程中使復(fù)雜的、抽象的問題更加直觀嚴(yán)謹(jǐn),方便學(xué)生的理解和使用,以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的[1]。數(shù)形結(jié)合在應(yīng)用時(shí),主要有兩種情形,其中一種情形是“以數(shù)解形”,而另一種情形是“以形助數(shù)”。有一些圖形過于簡單,難以直接觀察出其規(guī)律,這時(shí)就需要使用“以數(shù)解形”,對圖形進(jìn)行賦值,例如邊長、角度等等。
二、初中數(shù)學(xué)教學(xué)運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想的優(yōu)勢
在各個(gè)階段的數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合思想都有著廣泛的應(yīng)用,通過數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行教學(xué),教師在講述數(shù)學(xué)問題和數(shù)學(xué)概念時(shí),能夠更加的一目了然,保證學(xué)生能在最短的時(shí)間內(nèi)理解問題和概念,保證他們的注意力始終集中。通常數(shù)學(xué)概念和問題的講述是比較枯燥的,但是通過數(shù)形結(jié)合進(jìn)行教學(xué)之后,枯燥的知識(shí)變得生動(dòng)形象起來,所以說教學(xué)中數(shù)形結(jié)合的運(yùn)用,還起到了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的作用,此外在鍛煉學(xué)生空間幾何思維,提高數(shù)學(xué)分析能力,數(shù)形結(jié)合思想都起到了很大的作用。學(xué)生在掌握了數(shù)形結(jié)合思想之后,能夠增加解題的靈活性和解題的正確率,這對數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高有這很重要的意義。
三、具體運(yùn)用方法
(一)數(shù)與代數(shù)的數(shù)形結(jié)合
代數(shù)的學(xué)習(xí),一直以來都是初中數(shù)學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),如果在進(jìn)行解題的過程中,學(xué)生只是使用代數(shù)知識(shí)進(jìn)行解答,就需要處理復(fù)雜的代數(shù)關(guān)系。如果在在教學(xué)中將代數(shù)與函數(shù)圖像結(jié)合起來,通過數(shù)軸、坐標(biāo)等形式呈現(xiàn)代數(shù)關(guān)系,就能夠大大的提高學(xué)生的理解,學(xué)生在掌握之后能更快的解決問題。二元一次方程、平移、對稱和函數(shù)等等都能夠通過坐標(biāo)來進(jìn)行解答,通過數(shù)形結(jié)合的形式,將這些抽象的問題具象化。在日常的教學(xué)過程中,教師應(yīng)該積極地采用數(shù)形結(jié)合思想,始終貫徹點(diǎn)與點(diǎn)之間的數(shù)形結(jié)合。例如在對一元二次方程組ax2+bx+c=0求解時(shí),通過建立函數(shù)在坐標(biāo)軸上的圖形,通過曲線來展現(xiàn)。具體的方法為設(shè)定y=ax2+bx+c,這個(gè)拋物線與橫坐標(biāo)的兩個(gè)交點(diǎn)就是所求函數(shù)的解。如果解釋絕對值,或是只有唯一解,都能夠通過圖像呈現(xiàn)出來。通過數(shù)形結(jié)合思想,像二元一次方程組這種抽象的圖形就直接轉(zhuǎn)化為了具體的函數(shù)圖像,并且在x、y坐標(biāo)軸上的關(guān)系和變化更加直觀,方便了學(xué)生解答問題。所以說,教師在進(jìn)行進(jìn)行代數(shù)問題的教學(xué)時(shí),應(yīng)該積極的利用數(shù)形結(jié)合的優(yōu)勢,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的數(shù)學(xué)思維模式的同時(shí),養(yǎng)成善于思考的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣[2]。
(二)空間與圖形中的數(shù)形結(jié)合
相對于代數(shù)的抽象性,初中的幾何更加的直觀,因此也深受學(xué)生的喜愛。但是由于初中生的空間思維能力還沒有完全的成型,在面對那些幾何圖形的空間變化時(shí),就會(huì)遇到瓶頸,難以理解圖形的具體變化思路。在對這類問題進(jìn)行教學(xué)時(shí),教師應(yīng)該積極的通過數(shù)形結(jié)合的思想,幫學(xué)生更加直觀的理解幾何知識(shí),提高他們的空間思維能力。在教學(xué)中,教師應(yīng)從生活中進(jìn)行挖掘,采用哪些學(xué)生們能夠接觸到的事物進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生自己去感受幾何的變換,同時(shí)教師也可以引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手演練幾何體的變換,例如進(jìn)行折紙箱和拆箱子,在課前讓學(xué)生準(zhǔn)備好需要使用的材料,課上與學(xué)生一同動(dòng)手進(jìn)行拆剪,并進(jìn)行一定的探討。由于學(xué)生的空間思維能力不足,很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,如找不到拆剪的正確方式,或是拆剪的方式不科學(xué)等,容易造成課程的延誤,教師在這一方面要多加注意。例如,將兩個(gè)連接在一起,但大小不一的兩個(gè)正方形只剪兩刀,如何拼成一個(gè)新的正方形?其中大正方形的邊長是小正方形的2倍。雖然在轉(zhuǎn)換的過程中,邊長發(fā)生了變化,但兩個(gè)正方形的體積之和沒有發(fā)生改變,這樣通過計(jì)算兩個(gè)正方形的面積之和,再進(jìn)行開平方運(yùn)算,很快就能得到拼湊成的正方形的邊長,進(jìn)而知道怎么進(jìn)行裁剪。
(三)概率與統(tǒng)計(jì)中的數(shù)形結(jié)合
概率一直以來都是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中較難的一個(gè)科目,其抽象性較強(qiáng),若只是通過題目給出的條件進(jìn)行概率的理解和計(jì)算,學(xué)生的思維負(fù)擔(dān)無疑會(huì)有變得巨大,給學(xué)生建立抽象思維帶來極大的不便。所以在進(jìn)行概率知識(shí)的教授時(shí),教師應(yīng)該根據(jù)題目的條件,使用統(tǒng)計(jì)圖表將問題呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生能夠更加直觀的分析判斷題目的整體情況,便于他們理解和掌握概率的知識(shí)內(nèi)容。例如在問題:假設(shè)“1—5—1”為一個(gè)循環(huán),如果在循環(huán)了12次之后,3和4各出現(xiàn)了幾次?在這種問題的解答中,如果學(xué)生只是通過單純的計(jì)算進(jìn)行解答,那么幾很容易出現(xiàn)思維困擾的問題,但若是使用數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行解答,將循環(huán)的圖形在坐標(biāo)軸上繪制出來,就不會(huì)出現(xiàn)這種問題,同時(shí)通過對直觀圖形的觀察,能夠快速的解答出問題,并且還能夠培養(yǎng)學(xué)生將抽象問題簡單化的能力,提升解題的正確率和速度。
四、總結(jié)
在初中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,使用數(shù)形結(jié)合思想時(shí)很有意義,也是很有必要的,教師應(yīng)在教學(xué)中積極地使用,并幫助學(xué)生建立起數(shù)形結(jié)合的思想,在提高他們整體的數(shù)學(xué)思維能力的同時(shí),讓他們練習(xí)題目的正確率和速度都有效的提升,達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
參考文獻(xiàn):
[1]騰敏.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用研究[J].求知導(dǎo)刊,2015(24):132-132.
[2]劉福剛.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用[J].學(xué)周刊,2016,32(32):131-132.