程忠弟
摘要:數(shù)形結(jié)合是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中常見的教學(xué)方式,也是快速提升學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力,提高學(xué)生圖形數(shù)字敏感度的方式之一。數(shù)形結(jié)合的思想能夠簡化抽象的定理概念,也能夠向?qū)W生展現(xiàn)數(shù)學(xué)的美感,提高理解能力。本文展示了數(shù)形結(jié)合思想在有理數(shù)問題、方程求解問題以及圓形問題中的應(yīng)用,幫助教師更好的理解數(shù)形結(jié)合的優(yōu)勢,并廣泛的運用在課程教學(xué)中。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合;思維能力;解題能力
一、引言
數(shù)學(xué)是初中階段的重要課程,對于提高學(xué)生思維能力,提升數(shù)字敏感度有重要的作用。初中數(shù)學(xué)內(nèi)容有很強的邏輯性,對于數(shù)學(xué)老師而言,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的教學(xué)方式,能夠形象靈活的展示數(shù)量與圖形之間的聯(lián)系,幫助學(xué)生快速掌握題干信息的邏輯關(guān)系,簡化思考過程。根據(jù)新課標(biāo)教學(xué)大綱的要求,學(xué)生通過數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),不僅應(yīng)該掌握基本的數(shù)學(xué)知識,還要能夠靈活的運用所學(xué)內(nèi)容來解決生活中的實際問題。數(shù)形結(jié)合的教學(xué)方式,能夠提升學(xué)習(xí)效率。
二、數(shù)形結(jié)合方式的優(yōu)勢分析
(一)讓抽象的數(shù)學(xué)概念更加直觀
初中數(shù)學(xué)中,不論是三角函數(shù)、平面幾何還是方程解答,都是抽象的知識點,大量的公式、定理以文字的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)理解的難度。如果教師運用數(shù)形結(jié)合的方式,將抽象、復(fù)雜的函數(shù)化為形象生動的圖形,讓學(xué)生根據(jù)不同象限函數(shù)的特征進行圖形的繪制,總結(jié)正負(fù)特征,能夠加深學(xué)生對于函數(shù)特征的認(rèn)識,并能夠?qū)σ谆煜那闆r有更好的判斷。
(二)展示數(shù)學(xué)之美
數(shù)形結(jié)合不僅僅是常用的數(shù)學(xué)教師常用的教學(xué)方式之一,這種圖形與數(shù)字信息的結(jié)合也是數(shù)學(xué)美感的呈現(xiàn)方式之一。數(shù)形結(jié)合應(yīng)該滲透在數(shù)學(xué)教學(xué)的各個方面,而教師則應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)學(xué)之美,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在實際教學(xué)中,合理的運用圖形形式呈現(xiàn)數(shù)學(xué)的美感,而學(xué)生則通過一步步的深入學(xué)習(xí)與探索來掌握知識點,并對數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣,例如,在學(xué)習(xí)相似三角形的判斷過程中,利用多媒體對三角形進行相似變化,從而展示相似、全等三角形的邊角關(guān)系,更好的運用公式進行習(xí)題的解答。
(三)強化學(xué)生解題能力
在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,解題能力是學(xué)生需要重點培養(yǎng)的能力。例如,在學(xué)習(xí)平面幾何時,由于勾股定理、相似定理等具有較強的抽象性,一味的強調(diào)公式構(gòu)成只會增加學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,也會削弱學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的方法進行教學(xué)時,教師可以使用PPT進行動畫展示,將直角三角形三條邊的長度標(biāo)記出來,并利用動態(tài)的演示過程,幫助學(xué)生理清圖形與數(shù)字之間的關(guān)系,從而加強對于公式的認(rèn)知,降低后續(xù)繼續(xù)學(xué)習(xí)其他幾何知識的難度。
三、數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用案例分析
(一)有理數(shù)問題
有理數(shù)包括正整數(shù)、負(fù)整數(shù)、正分?jǐn)?shù)、負(fù)分?jǐn)?shù)以及零,有理數(shù)涉及的范圍很廣,增加了學(xué)生的理解難度,教師可以應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的方式進行講解。在學(xué)習(xí)有理數(shù)時,數(shù)形結(jié)合離不開“數(shù)軸”的使用。例如,在進行相反數(shù)概念的理解時,教師可以在數(shù)軸上標(biāo)記+2與-2兩個點,并圍繞零點呈對稱分布的形式。學(xué)生能夠?qū)ο喾磾?shù)的特點進行總結(jié):相反數(shù)是數(shù)值相反的兩個數(shù)。至此,教師也可以要求學(xué)生結(jié)合數(shù)軸以及數(shù)形結(jié)合的的角度進行更加詳細(xì)的表達(dá)。此時,學(xué)生可能給出回答:在數(shù)軸上,相反數(shù)對稱分布在零點兩側(cè),并且相反數(shù)的和為零;從形狀上來看,相反數(shù)兩點到零點的距離是相等的,總是成對出現(xiàn)。借助數(shù)軸的概形式,學(xué)生能夠?qū)ο喾磾?shù)的特征與定義有更加深刻的理解[1]。
(二)方程問題
對于許多初中學(xué)生而言,方程的建立與解決一直是學(xué)習(xí)的重點與難點問題,方程,就是含有未知數(shù)的等式,一元一次方程代表含有一個未知數(shù),而二元一次方程組則需要學(xué)生求解兩個未知數(shù)。在解決方程問題時,學(xué)習(xí)的重點也集中在求出方程的“根”。面對方程問題,同樣可以運用數(shù)形結(jié)合的方式進行解答。從數(shù)學(xué)的本質(zhì)上而言,方程與函數(shù)可以互相轉(zhuǎn)化,求方程的解便是繪制函數(shù),尋找函數(shù)交點的過程,利用函數(shù)能夠簡化解答過程,也能夠提高解答的正確性。例如,在學(xué)習(xí)二次函數(shù)后,能夠利用二次函數(shù)來簡化一元二次方程的求解過程,一元二次方程y=ax2+bx+c的解,就是二次函數(shù)ax2+bx+c=0與橫坐標(biāo)軸的交點。根據(jù)函數(shù)的性質(zhì),若二次函數(shù)與橫坐標(biāo)軸有兩個不同的交點,則一元二次方程具有兩個不同的實數(shù)根;若二次函數(shù)與橫坐標(biāo)軸僅有一個交點,則一元二次函數(shù)僅有一個實數(shù)根;若二次函數(shù)與橫坐標(biāo)軸不存在交點,則一元二次方程沒有實數(shù)根。利用函數(shù)作圖,學(xué)生能夠大致了解到復(fù)雜的方程是否有解,同時,也能在考試過程中對答案進行二次驗證,從而提高解答的正確率[2]。
(三)圓形問題
判斷圓形的位置問題,并借助位置判斷解答相關(guān)應(yīng)用題是初中數(shù)學(xué)常見的考點。在學(xué)習(xí)圓形位置問題時,教師可以利用數(shù)形結(jié)合的方式,引導(dǎo)學(xué)生正確的認(rèn)識到直線、圓形以及點的位置關(guān)系。在經(jīng)典的《直線圓形位置關(guān)系判斷》學(xué)習(xí)中,有一道形象的例題:在A社區(qū)的東方向400米位置,有一輛卡車即將出發(fā),行駛速度為10米每秒,沿北偏西60度方向直線行駛,卡車在行駛過程中,會對周圍250米區(qū)域產(chǎn)生噪音,請問,卡車行駛的噪音是否會影響到社區(qū)居民的正常生活?在解題過程中,教師讓學(xué)生將社區(qū)的位置,卡車的起始點,卡車前進的方向以及噪音的影響范圍均畫在紙上,從而將應(yīng)用題計算過程變化為判斷直線與圓位置問題,幫助學(xué)生快速的解決問題[3]。
四、總結(jié)
數(shù)形結(jié)合的思維方式在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中有深刻、廣泛的應(yīng)用。但對于剛接觸較難數(shù)學(xué)思維的初中學(xué)生而言,并不能在短期內(nèi)掌握這一方式的運用。因此,教師要注意刻意的引導(dǎo)與教學(xué),讓學(xué)生有機會在日常的課堂練習(xí)以及課后學(xué)習(xí)中運用,從而在反復(fù)的練習(xí)中掌握數(shù)形結(jié)合的精髓。此外,教師也要有意引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)形結(jié)合方式進行歸納總結(jié),實現(xiàn)解題思維的優(yōu)化以及解題效率的提升。
參考文獻(xiàn):
[1]李巖青.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的實踐探析——以北師大版初中數(shù)學(xué)教材為例[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2018 (24):24.
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[3]張子睿.數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的實踐研究——以滬科版初中數(shù)學(xué)教材為例[J].中學(xué)數(shù)學(xué),2017 (18):39-40.