張慧萍
摘 要:數(shù)與形是一個整體,不可分割,它們之間存在千絲萬縷的聯(lián)系。合理運用數(shù)形之間的變形、轉(zhuǎn)換進行解題,是極為重要的數(shù)學思想。高考壓軸題是數(shù)形結(jié)合的靈魂所在,在教學中向?qū)W生滲透數(shù)形結(jié)合思想,能提高學生的解題效率,在節(jié)約時間的同時降低出錯的風險。
關鍵詞:數(shù)形結(jié)合;高中數(shù)學;解題
數(shù)學思想的精髓之一就是數(shù)形結(jié)合思想,它能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學問題轉(zhuǎn)換為學生容易理解的表征形式,促進其對問題的理解和解決。數(shù)形結(jié)合思想在小學教材中便有所體現(xiàn),但研究發(fā)現(xiàn),高中低年級學生運用數(shù)形結(jié)合的方法去解題的意識還不夠強,運用過程中易出現(xiàn)偏差,導致解題困難,因此,教師應充分挖掘教材中可利用的資源,不斷滲透該思想,增強學生進行數(shù)形轉(zhuǎn)換的意識和能力,拓寬學生解決問題的思路。
一、應用意義
在個體的記憶中,具體形象記憶優(yōu)于抽象邏輯記憶,數(shù)形結(jié)合方式能夠化無形為有形,便于學生識記。在數(shù)學教學中,有些概念過于復雜抽象,學生難以理解,容易出現(xiàn)生搬硬套的現(xiàn)象,數(shù)形結(jié)合能夠化繁為簡,有利于學生對知識的理解,促進學生數(shù)學思維邏輯的形成。在解決問題的過程中,數(shù)形結(jié)合能拓展學生的解題思路,幫助學生提取題目中隱藏的信息,快速找到問題突破口和新思路,這種方法省時、省力、準確率高,正向反饋會讓學生的學習自信心極大提高。
二、教學策略
數(shù)形結(jié)合思想具有很高的應用價值,該思想在不同類型數(shù)學問題中的應用也在不斷探索中。但在實際教學中,教師不重視該思想的應用,只是在解題遇到時提及,學生的印象不夠深刻;在畫圖過程中不夠規(guī)范,只是大致地示意,不能完整體現(xiàn)圖形中蘊含的信息;對數(shù)形結(jié)合思想領悟不夠深刻,在數(shù)形轉(zhuǎn)換時不能向?qū)W生有效解釋其中的技巧,反而讓學生一頭霧水,難以發(fā)揮其數(shù)學價值。
(一)強化應用意識
教師是教學活動的主導者,教師數(shù)學思想素養(yǎng)的高低,對教學效果有直接影響。數(shù)學思想的精髓和靈魂之一就是數(shù)形結(jié)合思想,它屬于暗線知識,學生一般難以發(fā)現(xiàn),這就需要教師有意識地啟發(fā)引導。研究發(fā)現(xiàn),低年級學生數(shù)形結(jié)合的意識還不夠強,教師要抓住教材典型向?qū)W生滲透該方法??赏ㄟ^分析高考題目考查方向方式,提高學生對這一思想的重視程度,強化學生的應用意識。
(二)教學過程應用
很多數(shù)學概念都有形的表達,在教學前,教師要深入研讀教材,把握編者的目的,對于數(shù)形能夠相互結(jié)合轉(zhuǎn)換的概念或知識,教師要認真設計教學思路,重點讓學生理解它們之間的相互轉(zhuǎn)化關系,建構(gòu)基本的數(shù)形認知模型和思想意識。如在講授集合、函數(shù)等概念的同時,要向?qū)W生展示圖形表達,讓學生在初學時就能在頭腦中形成數(shù)和形兩方面的表征,在未來解題時就會有意識地進行轉(zhuǎn)換。在教授過程中,可以創(chuàng)設情境激起學生對數(shù)形結(jié)合的探索,如著名的笛卡爾心形曲線,集數(shù)學思想和圖形美感于一身,教師可以根據(jù)這一圖形,引發(fā)學生對該思想的興趣。在解題過程中,教師要鼓勵學生大膽創(chuàng)新,用不同的方式或思路解題,尤其是數(shù)形結(jié)合思想,這能夠培養(yǎng)學生的求異思維,通過自主實踐得到的解題思路更容易應用。
(三)進行專項訓練
數(shù)形結(jié)合在解題中的應用廣泛,教師可以將相關典型數(shù)形結(jié)合例題進行分類整合,做專項訓練,這樣學生在遇到類似問題時容易進行遷移。但需注意的是,專項訓練不是題海戰(zhàn)術,專項訓練是讓學生通過典型例題的講解和實踐,總結(jié)解題方法和經(jīng)驗,而題海戰(zhàn)術只是一種機械化練習,容易增加學生學習負擔。
三、應用方法
(一)以數(shù)化形
數(shù)字是抽象化的語言,而圖形是直觀化的語言,面對純數(shù)字問題時,有些學生常會感到無從下手,但將數(shù)字題化為圖形呈現(xiàn)時,會為學生打開新的思路。以數(shù)化形就是把代數(shù)問題轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀螁栴},將數(shù)量關系轉(zhuǎn)變成圖形關系,在圖形中觀察數(shù)字的關系,找到關鍵點,使問題的解決更加直觀,這種方法能有效解決集合、閾值、幾何關系、函數(shù)等問題。在有些以數(shù)字呈現(xiàn)的題目中,要學會利用原有知識對數(shù)字進行適當變形,再根據(jù)代數(shù)性質(zhì)畫出與之匹配的圖形,這樣答案就會顯而易見。
(二)以形變數(shù)
圖形雖然具有形象直觀的特點,但有時過于簡單的圖形信息量很少,其中的數(shù)量關系還得依靠數(shù)字計算,以形變數(shù)就是用代數(shù)方法解決幾何問題。
(三)數(shù)形互譯
數(shù)和形是一個整體,不可分割,數(shù)形結(jié)合不是一個單向的轉(zhuǎn)化過程,在很多數(shù)學問題的解決中,不僅要觀察形的特點,還要考慮數(shù)的性質(zhì)。圓上一點到直線的最遠距離問題就是一個典型的數(shù)形互譯例子,如果學生可以運用數(shù)形互譯的思想將圖畫出來,這一問題答案會直接顯現(xiàn)出來。
四、結(jié)語
數(shù)字推理能夠鍛煉學生的左腦,而圖形解析能夠開發(fā)學生的右腦,數(shù)與形就像一座架在左右腦的雙向橋梁,讓信息在其中實現(xiàn)傳遞、轉(zhuǎn)化。數(shù)形各有優(yōu)勢,相輔相成,教師在教學中要重視數(shù)形結(jié)合思想在解題中的應用,不僅能提高學生理解問題、解決問題的能力,也能幫助學生理解深層知識,形成數(shù)學思想。此外,數(shù)學教師要提高自身素養(yǎng),不斷探索其他數(shù)學思想的應用,拓寬學生的思路,使其找到適合自身的方法。
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編輯 李琴芳