摘?要:教師在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)的方法,提升學(xué)生數(shù)學(xué)解題技巧。數(shù)形結(jié)合思想通過數(shù)與形的轉(zhuǎn)化使復(fù)雜抽象的問題變得簡單化、具體化,降低學(xué)生數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)難度。數(shù)形結(jié)合思想有助于促進學(xué)生形象思維與抽象思維的協(xié)同發(fā)展,對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展完善有著積極的促進作用。文章將具體探究如何在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思想,以此提高學(xué)生的數(shù)學(xué)觀察能力和思維能力,提高學(xué)生數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)效率。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合;初中數(shù)學(xué);應(yīng)用實踐
一、 引言
初中數(shù)學(xué)中的許多知識學(xué)習(xí)可以應(yīng)用到數(shù)形結(jié)合思想,如有理數(shù)、方程、函數(shù)等內(nèi)容。教師在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中加強學(xué)生數(shù)學(xué)思維與思想的培養(yǎng),有助于幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣,讓學(xué)生改變死記硬背的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)模式,真正發(fā)現(xiàn)、探索到數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)的規(guī)律,讓學(xué)生通過數(shù)形之間的轉(zhuǎn)化求得解題的簡便方法。學(xué)生數(shù)形結(jié)合思想的形成能夠讓學(xué)生更好地研究數(shù)學(xué)中的數(shù)量關(guān)系與空間形式的關(guān)聯(lián),有助于給學(xué)生帶來直觀的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)體驗,加強學(xué)生對所學(xué)的數(shù)學(xué)知識的理解,對學(xué)生的數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)起到積極的促進作用,不斷提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)核心競爭力。
二、 化抽象為具體,降低學(xué)習(xí)難度
數(shù)形結(jié)合思想為學(xué)生提供數(shù)學(xué)問題解決的新思路和新方法。有些數(shù)學(xué)理論從字面意思上理解較為抽象,在問題解決中學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合思想將數(shù)與形之間進行轉(zhuǎn)化,化抽象為具體,使之用圖像表現(xiàn)出來,大大降低學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度,使學(xué)生更好地認(rèn)識和理解數(shù)學(xué)知識的含義。
例如,在學(xué)生學(xué)習(xí)《正數(shù)和負(fù)數(shù)》這一課時,學(xué)生需要掌握的內(nèi)容包含相反意義的量、正數(shù)和負(fù)數(shù)、有理數(shù)以及數(shù)集。對剛剛進入初中學(xué)習(xí)的學(xué)生來說,在原有數(shù)認(rèn)識的基礎(chǔ)上進行有理數(shù)的過渡仍具有一定難度。教師讓學(xué)生理解正數(shù)與負(fù)數(shù)時采用數(shù)形結(jié)合的思想,用數(shù)軸的方式表示正數(shù)與負(fù)數(shù),能夠使學(xué)生直觀的觀察了解正數(shù)與負(fù)數(shù)的含義,加強學(xué)生對相反意義的量的理解。教師以生活中的溫度計表示作為教學(xué)實例,讓學(xué)生通過觀察溫度計的零上和零下兩種符號,初步奠定學(xué)生對相反意義的量的思想基礎(chǔ)。教師告訴學(xué)生,溫度計的零上與零下的劃分是根據(jù)0來確定的,比零高的溫度用“+”表示,比零低的溫度用“-”表示。教師在給學(xué)生講解完溫度計中零上與零下的表示后,讓學(xué)生將溫度計橫放,把溫度計看作是一個數(shù)軸,溫度計中在0右邊的數(shù)字就是正數(shù),在0左邊的數(shù)字就是負(fù)數(shù),讓學(xué)生將正數(shù)與負(fù)數(shù)抽象的數(shù)學(xué)概念變?yōu)樾蜗笾庇^的圖像進行學(xué)習(xí),強化學(xué)生對正數(shù)與負(fù)數(shù)的理解,使學(xué)生理解正負(fù)數(shù)兩種相反意義的量的含義。教師給學(xué)生的變式練習(xí)中提到高于海平面的某地海拔用“+”表示,低于海平面的某地海拔用“-”表示,A地的海拔為+123m,B地的海拔為-259m,教師讓學(xué)生在解題時輔助數(shù)軸進行分析,提高學(xué)生做題效率。此外,生活中還有很多關(guān)于正負(fù)數(shù)、相反意義的量的例子,如體重的增減、方向的變化等,教師可以通過舉例讓學(xué)生通過畫數(shù)軸的形式加深學(xué)生對所學(xué)正數(shù)與負(fù)數(shù)相關(guān)概念的理解,使學(xué)生在數(shù)形結(jié)合思想的幫助下提高數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)效率,促進學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的進一步提升。
三、 運用信息技術(shù),培養(yǎng)轉(zhuǎn)化思想
教師在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合思想時可以應(yīng)用信息技術(shù)方式讓學(xué)生直觀觀察數(shù)與形之間的轉(zhuǎn)化,帶給學(xué)生更加形象生動的學(xué)習(xí)體驗,幫助學(xué)生養(yǎng)成數(shù)形轉(zhuǎn)化的思想,使學(xué)生形成數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)和問題解決的新思路,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科思維。
例如,函數(shù)知識較為抽象、復(fù)雜,函數(shù)中包含一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)等,不同函數(shù)的圖象看似相近但又有所差別,很對學(xué)生在學(xué)習(xí)時難以辨別各種函數(shù)特性,經(jīng)常出現(xiàn)錯誤。對此,為讓學(xué)生更好地理解不同的函數(shù),教師可以借助信息技術(shù)給學(xué)生播放動態(tài)的函數(shù)圖像,通過改變變量,使學(xué)生直觀觀察到函數(shù)的變化,以此加深學(xué)生對不同函數(shù)的認(rèn)識。如一次函數(shù),y=kx+b,k>0,函數(shù)圖像根據(jù)b的大小發(fā)生變化。b>0時,函數(shù)經(jīng)過一、二、三象限,當(dāng)b<0時,函數(shù)經(jīng)過一、三、四象限,當(dāng)b=0時,函數(shù)經(jīng)過一、三象限。k>0,圖像的單調(diào)性變?yōu)閱握{(diào)遞增,k<0,圖像的單調(diào)性變?yōu)閱握{(diào)遞減。必經(jīng)的點是(-b/k,0)和(0,b)兩點。教師可以通過動態(tài)的播放視頻讓學(xué)生感受一次函數(shù)中不同變量變化帶給整個函數(shù)圖形的改變,從而使學(xué)生對函數(shù)圖像理解得更為透徹。同樣在學(xué)習(xí)反比例函數(shù)中,y=k/x(k≠0),k>0,函數(shù)的兩個分支分別在一、三象限,x的取值范圍是x不等于0,y的取值范圍是y不等于0,每個象限內(nèi)y隨x的增大而減小,當(dāng)k<0時,函數(shù)的兩個分支分別在二、四象限,x的取值范圍是x不等于0,y不等于0,在每個象限內(nèi)y隨x的增大而增大。教師在講解函數(shù)知識時借助圖像,能夠讓學(xué)生更好地理清函數(shù)的概念,讓學(xué)生在直觀的學(xué)習(xí)中掌握不同函數(shù)的性質(zhì),能夠帶給學(xué)生印象深刻的函數(shù)知識學(xué)習(xí)體驗,增強學(xué)生對所學(xué)函數(shù)內(nèi)容的理解。
四、 強化數(shù)形意識,提升應(yīng)用能力
教師在初中數(shù)學(xué)數(shù)形結(jié)合思想教學(xué)中應(yīng)給學(xué)生數(shù)形結(jié)合練習(xí)的機會,讓學(xué)生在教師的講解下了解數(shù)形結(jié)合思想,同時在題目練習(xí)中增強自身數(shù)形結(jié)合應(yīng)用能力,促進學(xué)生數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)效率的提升,使數(shù)形結(jié)合思想真正轉(zhuǎn)化為學(xué)生的數(shù)學(xué)思想和能力。
例如,教師在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合思想時,不能只給學(xué)生講解數(shù)形結(jié)合的思想理論,最重要的是鍛煉學(xué)生數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用能力。數(shù)學(xué)思維的養(yǎng)成不是一朝一夕就能實現(xiàn)的,教師在教學(xué)中要有耐心和恒心,在日常教學(xué)中向?qū)W生滲透數(shù)形結(jié)合的思想,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)習(xí)慣。教師在教學(xué)中可以結(jié)合具體的題目進行講解,使學(xué)生通過典型的例題的學(xué)習(xí)掌握數(shù)形結(jié)合思想具體應(yīng)用范圍,幫助學(xué)生養(yǎng)成數(shù)形結(jié)合的思維,讓學(xué)生在看到類似題目設(shè)計能做出快速的反應(yīng),以此快速提高學(xué)生數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)效率。在不等式的學(xué)習(xí)中,題目的要求一是a<3或者a>7,要求二是4
五、 堅持主體地位,開發(fā)數(shù)學(xué)思維
教師在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)堅持學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位,給學(xué)生更多自主探索,發(fā)現(xiàn)的機會,數(shù)形結(jié)合思想不僅僅只依靠教師的講解學(xué)生才能夠獲得,學(xué)生在知識的自主探究和思考中同樣能得到數(shù)形結(jié)合的思想,教師應(yīng)發(fā)揮學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主觀能動性,讓學(xué)生根據(jù)自己的探索和發(fā)現(xiàn)開發(fā)自身的數(shù)學(xué)思維,提升數(shù)學(xué)能力。
例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)幾何空間與圖形這部分內(nèi)容時,用圖形輔助會使所學(xué)內(nèi)容更加清晰簡單,教師不直接給學(xué)生講解幾何空間與圖形中的知識點,而是采取讓學(xué)生自主探究的方式,讓學(xué)生通過動手制作棱柱、多邊形增強對幾何空間與圖形的認(rèn)識。學(xué)生在自己動手制作的棱柱中,通過觀察棱柱與多邊形與書中的知識點進行匹配,如棱柱的所有棱長都相等,在棱柱中,兩個相鄰的面的交線叫做棱,n棱柱的底面就是n多邊形,特點是不在一條直線上的首尾依次相連的封閉圖形。學(xué)生通過觀察了解到棱柱的主視圖,左視圖與俯視圖。在學(xué)生自主學(xué)習(xí)有關(guān)棱柱的性質(zhì)特點后,教師讓學(xué)生進行題目的練習(xí),斜棱柱的矩形面最多有幾個?若棱柱的側(cè)面都是正方形,則此棱柱是?若棱柱的各個側(cè)面都是矩形,則此棱柱是?若一個棱柱的相鄰兩個側(cè)面都垂直于底面,則這個棱柱是?教師先讓學(xué)生自主觀察棱柱與多邊形的外形特點,之后讓學(xué)生將觀察到的知識點與書中內(nèi)容相匹配,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)幾何圖形時學(xué)會應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想。在后續(xù)的題目練習(xí)中,學(xué)生需要將題目中的數(shù)學(xué)信息轉(zhuǎn)化為圖形進行解決,數(shù)形結(jié)合解題方法能夠降低學(xué)生幾何圖形知識學(xué)習(xí)的難度,提升學(xué)生分析問題、解決問題的效率,提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),為學(xué)生后續(xù)的數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。
六、 結(jié)語
教師在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合思想,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)、探索出數(shù)量關(guān)系、空間形式二者之間的內(nèi)在聯(lián)系,有助于使學(xué)生養(yǎng)成正確科學(xué)的數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)思想,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)問題解決時應(yīng)用數(shù)學(xué)數(shù)形結(jié)合思想更加靈活、更有效率,從而有效提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。相信在教師數(shù)形結(jié)合思想教學(xué)下,學(xué)生學(xué)習(xí)效率將大大提升,使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)的根本方法,降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)探索的樂趣。
參考文獻:
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作者簡介:
黃朱健,福建省福州市,福建省永泰縣東洋中學(xué)。