布日格德
◆摘? 要:新課標指出,在高中數(shù)學教學的過程中,廣大教師只有加強數(shù)學思想的有效滲透,才能幫助學生更好地理解數(shù)學知識的本質(zhì)規(guī)律,同時也能拓展學生的解題思路,這對強化學生的認知能力和解決問題能力都是極為有利的。而在眾多數(shù)學思想當中,數(shù)形結(jié)合思想的應用頻率最高,同時也貫穿了學生的整個數(shù)學學習生涯,因此針對數(shù)形結(jié)合思想在高中數(shù)學教學中的應用策略進行深入研究意義重大。
◆關鍵詞:數(shù)形結(jié)合;高中數(shù)學;應用策略
1 引言
高中數(shù)學所涉及的數(shù)學知識較為復雜,既包括“數(shù)”方面的知識,也涵蓋了“形”方面的知識。從數(shù)學知識的本質(zhì)來看,“數(shù)”與“形”是可以相互轉(zhuǎn)化的,二者具有緊密的聯(lián)系,對于高中生來說,只有掌握“數(shù)”與“形”的轉(zhuǎn)化方法和結(jié)合規(guī)律,才能提高解決數(shù)學問題的質(zhì)量和效率。因此,廣大數(shù)學教師必須要發(fā)揮自身的引導作用,幫助學生更好地利用數(shù)形結(jié)合思想解決實際問題,爭取在提高學生學習質(zhì)量和效率的同時,也能實現(xiàn)數(shù)學思想與數(shù)學教學活動的深度融合,從而獲得巨大的教學效益。
2 數(shù)形結(jié)合思想在高中數(shù)學教學中的應用價值
首先,從本質(zhì)來看,數(shù)形結(jié)合思想體現(xiàn)了數(shù)學知識的本質(zhì)規(guī)律,通過數(shù)形結(jié)合思想的滲透,能夠幫助學生更好地理解數(shù)學知識,從而提高學生的數(shù)學學習能力。此外,數(shù)形結(jié)合還融入了轉(zhuǎn)化思想,促使學生能夠?qū)碗s的知識與問題進行簡單轉(zhuǎn)化,在降低學生學習難度的同時,也能發(fā)散學生的思維,進一步促進學生思維能力的提升。其次,從實際應用來看,數(shù)形結(jié)合思想對于提高學生的解題質(zhì)量和效率發(fā)揮著重要的作用,通過“數(shù)”與“形”的轉(zhuǎn)化,學生能夠從不同角度看待問題、解決問題,最終為提高學生的解題效率創(chuàng)造了有利的條件。與此同時,隨著解決問題的增多,學生在數(shù)學學習當中所獲得的成就體驗也會隨之增加,在增強學生自信心的同時,也能激發(fā)學生的學習興趣,最終形成一個良性的循環(huán)過程。
3 數(shù)形結(jié)合方法在高中數(shù)學教學中的應用
3.1“數(shù)”轉(zhuǎn)“形”的應用分析
相較于“數(shù)”,“形”具有較強的直觀優(yōu)勢,因此教師可以引導學生將一些復雜的數(shù)學問題轉(zhuǎn)化為圖形問題,讓學生通過數(shù)形結(jié)合思想找出問題的答案,從而提高學生的解題效率。例如,設方程|x2-1|= k +1,討論k取值不同時,方程解的個數(shù)。解題分析:在實際解題的時候,可以將方程轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€函數(shù):y 1 =|x2-1|、y 2 = k + 1,之后畫出相應的圖示,對方程進行求解。通過圖形得出:當k<-1的時候,兩個函數(shù)沒有交點,也就表示原方程沒有解;當k =-1的時候,兩個函數(shù)有兩個交點,也就表示原方程有兩個解;當k在(-1,0)之間的時候,兩個函數(shù)有四個交點,也就表示原方程有四個解;當k=0的時候,兩個函數(shù)有三個交點,也就表示原方程有三個解;當k>0 的時候,兩個函數(shù)有兩個交點,也就表示原方程有兩個解。通過此道例題可以看出,在探討方程求解或者函數(shù)零點個數(shù)問題的時候,可以利用數(shù)形結(jié)合思想方法進行解題,可以有效激發(fā)學生的解題思路,有助于學生快速解題。同時,通過直觀圖形的展示,可以培養(yǎng)學生的觀察能力,對拓展學生的思維也有著一定的作用。
3.2“形”轉(zhuǎn)“數(shù)”的應用分析
雖然圖形具有很強的形象、直觀優(yōu)勢,但是也存在著一些局限性,缺少計算的精準性與推理的邏輯性,特別是在解決一些數(shù)學問題的時候,弊端非常明顯,無法單獨依靠圖形予以解題,并且還容易發(fā)生一些錯誤。鑒于此,數(shù)學教師可以引導學生對圖形問題進行數(shù)學問題的轉(zhuǎn)化,將圖形問題轉(zhuǎn)化為精準的數(shù)學問題,以此明確解題思路,從而獲得精確答案。例如,設f(x) = x2-2ax + 2,當 x 在[-1,+∞)間取值的時候,f(x)>a 恒成立,對a的取值范圍進行求取。解析:當x在[-1,+∞)間取值的時候,f(x)>a恒成立,得知x2-2ax + 2>0 在此范圍是恒成立的。所以,g(x) = x2-2ax + 2-a在此范圍中處在x軸上方。保證不等式成立的條件包括兩點:(1)△=4a2-4(2-a)<0,求得a的取值范圍在(-2,1)之間;(2)△≥0,g(-1)>0,a<-1,求得a的取值范圍在(-3,1)之間。通過此例題可以看出,一些求取具體值的數(shù)學問題,無法利用圖形進行準確求值,此時可以將圖形問題轉(zhuǎn)換為代數(shù)問題,這樣就可以快速求解。
3.3“數(shù)”、“形”結(jié)合的應用分析
在高中數(shù)學教學過程中,“數(shù)”、“形”解題都存在著一定的缺陷,卻又是相輔相成的。在很多數(shù)學問題中,需要充分利用“數(shù)”、“形”的優(yōu)勢,通過兩者的共同運用,解決問題。例如,在解決一些靜態(tài)函數(shù)問題的時候,可以通過坐標系——圖像的動態(tài)表達,對問題進行闡述,進而予以有效解決。圖像能夠形象、直觀的表達函數(shù)的不足,而函數(shù)解析式具有計算精準的特點,可以彌補圖像精準性不高的缺陷,通過兩者的結(jié)合運用,可以有效解決問題。比如,點 M(x,y)是圓(x-2)2 + y2=3上的任意一點,對(x-y)的最小值與最大值進行求取。解析:設x-y = b,可以將此方程轉(zhuǎn)變?yōu)閥 = x-b,將直線與圓相切,那么-b就是直線在y軸上的截距,通過圖像就可以得到最大值和最小值。通過此例題可知,在高中數(shù)學教學中,通過數(shù)形結(jié)合思想方法的運用,可以為解題提供便利條件,并且能夠?qū)崿F(xiàn)抽象知識與形象知識的有效轉(zhuǎn)換,不僅培養(yǎng)了學生的數(shù)學思維,也增加了解題思路。
4 結(jié)語
綜上所述,在高中數(shù)學教學中滲透數(shù)形結(jié)合思想具有重要的現(xiàn)實意義,不僅有助于拓展學生的思維領域,而且還能促進學生解題質(zhì)量和效率的提升,最終為強化學生的數(shù)學核心素養(yǎng)創(chuàng)造了良好的條件。因此,廣大教師必須要對數(shù)形結(jié)合思想的本質(zhì)內(nèi)涵進行深入研究,從“數(shù)”轉(zhuǎn)“形”、“形”轉(zhuǎn)“數(shù)”、“數(shù)”與“形”結(jié)合這三個方面引導學生進行自主探究,爭取在豐富學生學習方法的同時,也能深化學生對數(shù)學知識的認知和理解,從而獲得理想的教學效果。
參考文獻
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