紀(jì)華香
(山東省威海市環(huán)翠區(qū)第十中學(xué) 山東威海 264200)
素質(zhì)教育的出發(fā)點是讓學(xué)生更全面、和諧、持續(xù)的發(fā)展,這要求教師在教學(xué)時更注重方法和策略。隨著素質(zhì)教育的推行,我國也逐漸把教育重點從應(yīng)試教育轉(zhuǎn)變成為素質(zhì)教育,在這期間考試的重點也不再考學(xué)生基礎(chǔ)知識,而是變成了基本能力,合理的利用數(shù)形結(jié)合,也能夠更好地體現(xiàn)這一根本思想。
“數(shù)”和“形”都是數(shù)學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)的兩個概念,他們既是對立的又是統(tǒng)一的。數(shù)形結(jié)合可以讓復(fù)雜的問題簡單化,抽象的問題具體化。在教學(xué)過程當(dāng)中,人們越來越發(fā)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合可以培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的空間觀念和數(shù)感,不僅可以培養(yǎng)形象思維,還可以培養(yǎng)抽象思維,這兩種思維的交叉使用和多種思維的相互促進(jìn)可以讓學(xué)生學(xué)得更加清楚。數(shù)形結(jié)合完美地將代數(shù)和幾何的形象直接相互結(jié)合,相互利用,這也是解決數(shù)學(xué)難點的一個很重要方法。數(shù)形結(jié)合在其他的領(lǐng)域也發(fā)揮著非常突出的作用,數(shù)學(xué)知識是枯燥抽象的數(shù)形結(jié)合,可以生動形象地將數(shù)學(xué)的抽象轉(zhuǎn)變成為形象,讓學(xué)生學(xué)得更清楚,只要掌握好數(shù)形結(jié)合的方法,那么教學(xué)就會實現(xiàn)質(zhì)的飛躍,讓學(xué)生學(xué)起來更省力[1]。
在教學(xué)過程當(dāng)中,該怎么樣讓學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合方式來解決問題呢?方法有以下幾點:第一,讓學(xué)生在解不等式及一些關(guān)于代數(shù)模型時使用數(shù)形結(jié)合。第二,出現(xiàn)關(guān)于方程式和函數(shù)時,讓學(xué)生用函數(shù)圖像的方式解決。第三,出現(xiàn)與函數(shù)相關(guān)的代數(shù)和幾何問題時。第四,運用圖像的形式處理信息的應(yīng)用性問題。數(shù)形結(jié)合在初中數(shù)學(xué)里面有著很重要的作用,要想讓數(shù)形結(jié)合發(fā)揮最大的問題,解決數(shù)學(xué)問題,就必須找出數(shù)與形之間的關(guān)鍵,讓數(shù)和形相輔相成,相互配合合二為一。在數(shù)學(xué)學(xué)科如果能夠利用數(shù)形結(jié)合的話,那數(shù)學(xué)學(xué)科里面所有的科目都會變得非常簡單,這樣一來也會激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,促進(jìn)學(xué)生更加主動地學(xué)習(xí)知識。
幾何本身是立體的,而代數(shù)又是抽象的,如果把兩者結(jié)合起來揚長避短更能打破局限,促進(jìn)數(shù)學(xué)的發(fā)展。數(shù)和形都是數(shù)學(xué)里面最基本的東西,數(shù)是指數(shù)字,形是指圖像,如果能將這兩者結(jié)合在一起,那就能化抽象為形象揭示很多數(shù)學(xué)的本質(zhì)。[2]直角坐標(biāo)系的建立可以將代數(shù)和幾何圖形連接在一起,為解決很多事情都提供了思路,也有事半功倍的效果,所以數(shù)形結(jié)合的重點就是“以形助數(shù)”。
數(shù)形結(jié)合的本質(zhì)就是將抽象的數(shù)字變?yōu)橹庇^的圖形,讓抽象變得具體起來,在解決數(shù)學(xué)問題時,想到它的形狀,從而刺激思維找到解決的思路?;蛘咴诳磮D形時,將它轉(zhuǎn)換為數(shù)的性質(zhì)解決幾何上的難題,實現(xiàn)抽象和具體的相互轉(zhuǎn)化讓困難變得容易,讓抽象變得更加直觀。在初中的學(xué)習(xí)階段,數(shù)比較常見的是實數(shù)、代數(shù)式、函數(shù)和不等式,而形比較常見的是直角形、三角形、四邊形、多邊形、勾股定理等。函數(shù)的使用是初中數(shù)學(xué)的重點內(nèi)容。在函數(shù)與平面圖形的對應(yīng),建立一次函數(shù)y=kx+b(k≠0)中k、b的值與圖像的相互對應(yīng)關(guān)系,即k>0、b>0或k>0、b0或k0的解集是x>-3。
在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程里面,代數(shù)的部分是比較枯燥無味的,如果能用數(shù)形結(jié)合的方式會加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的記憶,數(shù)形結(jié)合重視滲透和揭示基本數(shù)學(xué)思想的方法,加強(qiáng)數(shù)學(xué)和圖形之間的聯(lián)系。代數(shù)方法的一般性解題過程機(jī)械化,可操作性強(qiáng),便于掌握,因此數(shù)形結(jié)合的思想是數(shù)學(xué)中的重要方法,運用好數(shù)形結(jié)合,能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,也有利于推廣數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用。在數(shù)與代數(shù)的教學(xué)過程中,應(yīng)該抓住數(shù)和數(shù)軸上相對應(yīng)點的關(guān)系,有序?qū)崝?shù)和平面坐標(biāo)點上相對應(yīng)的關(guān)系,從數(shù)形結(jié)合的角度去想,借助數(shù)軸處理好數(shù)和代數(shù)之間的關(guān)系以及分類。教師要將這些知識有系統(tǒng)地進(jìn)行區(qū)分,采用符合新課標(biāo)理念的教法,在把課堂素材準(zhǔn)備充分的情況下,讓學(xué)生們親自實驗探索體驗解決問題的樂趣,養(yǎng)成學(xué)生們主動運用數(shù)學(xué)知識的習(xí)慣,從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)的動力[3]。
例如,在學(xué)習(xí)《一元二次方程的解》時,ax2+bx+c=0(a≠0)。先將常數(shù)c移到方程右邊:ax2+bx=-c,將二次項系數(shù)化為1:x2+b/ax=-c/a,方程兩邊分別加上一次項系數(shù)的一半的平方,方程左邊成為一個完全平方式。這是一元二次方程求解的基本過程,過程較為繁瑣,且容易出現(xiàn)失誤。如果利用數(shù)形結(jié)合的方式會更為直觀。教師可以先讓學(xué)生自己好好思考,讓學(xué)生們認(rèn)真思考、分類、對比、提出疑問,然后用數(shù)形結(jié)合的方式幫助同學(xué)們解答疑惑,讓學(xué)生們在觀察過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,讓學(xué)生們知道兩個代數(shù)之間還可能有幾何的背景,感受到數(shù)學(xué)的魅力。在數(shù)與代數(shù)的教學(xué)當(dāng)中,教師應(yīng)該更加注重引入數(shù)形結(jié)合的方式,讓學(xué)生們看到數(shù)字就想到圖形,再由圖形轉(zhuǎn)換為數(shù)字的思路,這樣可以讓學(xué)生對數(shù)和代數(shù)理解得更深刻??梢宰龅接袉栴}時,由數(shù)轉(zhuǎn)換為形,或者從形轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù),這種數(shù)形相結(jié)合的方式可以讓同學(xué)們積極動腦。
新課本當(dāng)中對幾何內(nèi)容作出了很大的調(diào)整,減少了以演繹推理為主的定理證明,降低了論證過程當(dāng)中的證明難度。教師應(yīng)該調(diào)整自身掌握好數(shù)學(xué)方法,在整個教學(xué)過程當(dāng)中起到重要地位。對于數(shù)形結(jié)合,教師也要善于利用身邊的素材,從數(shù)字到形態(tài),揭示其中的本質(zhì)。
例如,在學(xué)習(xí)《等腰三角形的軸對稱性》的有關(guān)定理時,教師可以讓學(xué)生自己畫一個等腰三角形ABC中畫出角A的角平分線AD,將三角形ABC剪下,沿著AD對折,這樣學(xué)生就可以清晰地認(rèn)識到兩邊重合,讓學(xué)生體會兩個三角形全等的性質(zhì),從而真正做到靈活運用。
有理數(shù)也是初中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中非常重要的內(nèi)容,我們只要知道任意一個有理數(shù),都可以在數(shù)軸上將它表示出來,所以我們在教學(xué)有理數(shù)時可以利用數(shù)軸和數(shù)字進(jìn)行轉(zhuǎn)換,利用數(shù)形結(jié)合的思想去解決問題,通過數(shù)軸顯示,快速進(jìn)行大小的比較,更能直觀地讓學(xué)生們觀察到有理數(shù)的絕對值和相反值等概念[4]。假設(shè)c大于0,d小于0,并且 d的絕對值小于c的絕對值,請比較c、-c、d、-d的大小,這種比較大小的題目,僅憑推測是很難得得到結(jié)果的,如果我們在做這道題的時候?qū)崿F(xiàn)數(shù)形相結(jié)合,在數(shù)軸上將這些數(shù)標(biāo)注出來,凡是在數(shù)軸右邊的數(shù)都大于左邊的數(shù),然后再逐一進(jìn)行對比,答案就出來了。在學(xué)習(xí)和生活當(dāng)中,我們可以經(jīng)常利用數(shù)形結(jié)合的方法解決有理數(shù)的加減以及應(yīng)用題等問題。
比如有一個小女孩,她先是沿著數(shù)軸的方向開始往前走,一開始她的位置正好是數(shù)軸中心0的位置,緊接著他向右邊走了5米,又向左邊走了7米,請問現(xiàn)在這個小女孩現(xiàn)在在什么位置?這道題通過數(shù)形結(jié)合的方式能夠快速地得出答案,所以只要我們合理的利用數(shù)形結(jié)合,就能讓復(fù)雜的問題變得簡單。
應(yīng)用題不光能夠驗證學(xué)生對于基本知識了解的多少,更是讓學(xué)生學(xué)會綜合運用解決問題的重要部分。從考試的方向來看,應(yīng)用題所占的分?jǐn)?shù)是比較重的,所以怎樣學(xué)好應(yīng)用題也是初中教學(xué)一直以來的重點。我們在做應(yīng)用題時,一般都會采用數(shù)形結(jié)合的方式?;貞浿拔覀儗W(xué)習(xí)的過程當(dāng)中很容易發(fā)現(xiàn),其實我們在學(xué)習(xí)關(guān)于走路問題的時候,通常會在紙上不自覺地畫出相應(yīng)的圖形來幫助我們得到答案,其實這就是最初數(shù)形結(jié)合的原型。當(dāng)學(xué)生們開始進(jìn)入初中學(xué)習(xí)應(yīng)用題之后,就會發(fā)現(xiàn)初中的應(yīng)用題其實跟小學(xué)的應(yīng)用題還是不一樣的,已經(jīng)變得復(fù)雜了,所以在初中好好利用數(shù)形結(jié)合的方式來解決應(yīng)用題,已經(jīng)是一個非常重要的環(huán)節(jié)了。
例如,甲、乙兩人相距300千米,現(xiàn)在甲乙兩人開車同時出發(fā),如果他們現(xiàn)在都是用一樣的速度前進(jìn),那么甲一小時行駛了60公里,乙一小時行駛了70公里,那他們需要多長時間才能相遇?這樣的題目只要將路線畫出來,題目就非常容易了。在數(shù)學(xué)的教學(xué)過程當(dāng)中,一定要注意數(shù)形結(jié)合的方式,在很多題目上,這種方式真的很有必要,有些時候我們可以給數(shù)字賦予一些新的含義,也可以給圖形賦予一些新的含義,這樣可以讓數(shù)字輔助于形狀,形狀又輔助數(shù)字,有效地解決學(xué)習(xí)上的困難。
由此可見,數(shù)形結(jié)合在教學(xué)當(dāng)中還是有著非常重要的意義,它可以將抽象的文字變得具體化,利用圖形結(jié)合的方式,也能夠幫助同學(xué)發(fā)散思維,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,同學(xué)們經(jīng)過長期的訓(xùn)練,也可以在實際解題的過程當(dāng)中主動去利用數(shù)形結(jié)合的方法,那在教學(xué)方面肯定也會引起質(zhì)的提高,提升教學(xué)質(zhì)量的同時,也提高了學(xué)生自我的滿足感。這對于教學(xué)來說也是非常重要的一點,教師也可以利用這種思想完成教學(xué)計劃,在實行數(shù)形結(jié)合的過程當(dāng)中,教師一定要充分充當(dāng)引導(dǎo)者的角色,讓同學(xué)們更好地利用數(shù)形結(jié)合打開他們學(xué)習(xí)的新方法。