摘 要:數(shù)形結(jié)合是一種行之有效的教學(xué)方式。初中生正處于成長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期,教師應(yīng)有意識(shí)地將數(shù)形結(jié)合思想融入數(shù)學(xué)課堂,深化學(xué)生對(duì)概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,將較為復(fù)雜的知識(shí)以直觀的形式呈現(xiàn),幫助學(xué)生將其靈活應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的解決中。數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用在一定程度上降低了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的難度,有利于促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合水平的提升。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合;初中數(shù)學(xué);應(yīng)用策略
作者簡(jiǎn)介:加孟(1983—),女,甘肅省甘南藏族自治州迭部縣藏族中學(xué)。
在新課程改革背景下,學(xué)生不僅要掌握理論知識(shí),還應(yīng)具備一定的學(xué)科素養(yǎng)和能力。數(shù)學(xué)學(xué)科具有抽象性和復(fù)雜性的特點(diǎn),對(duì)學(xué)生的邏輯思維有著較高的要求,學(xué)習(xí)起來(lái)有一定難度。為了提高教學(xué)效率,教師可以將數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用于教學(xué)中,將原本抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容更加具體地展現(xiàn),這樣不僅能幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解,還可以激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的研究興趣,達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
一、在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想的意義
(一)深化知識(shí)理解
對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),在初中這個(gè)重要的轉(zhuǎn)折時(shí)期,數(shù)學(xué)學(xué)科有著不可忽視的作用。數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用能讓學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué)問(wèn)題,透過(guò)數(shù)和形的結(jié)合看清數(shù)學(xué)問(wèn)題的本質(zhì),在最短時(shí)間內(nèi)找到解決問(wèn)題的切入點(diǎn),促進(jìn)問(wèn)題的解決。在初中數(shù)學(xué)中有一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)概念,僅憑借文字的描述學(xué)生很難理解其內(nèi)涵,要想加深對(duì)這些數(shù)學(xué)概念的記憶,死記硬背并不是上策。此時(shí),數(shù)形結(jié)合思想的重要性便凸顯出來(lái)了。教師可將文字內(nèi)容或運(yùn)算公式以圖片的形式呈現(xiàn),降低學(xué)生記憶的難度,這在一定程度上減輕了他們的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),讓他們只需要花費(fèi)較少的時(shí)間就能達(dá)到理想的學(xué)習(xí)效果。由此可見(jiàn),新穎的數(shù)形結(jié)合模式能幫助學(xué)生深化對(duì)知識(shí)的理解,切實(shí)提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的實(shí)效,促進(jìn)學(xué)生理解能力的提高。
(二)提高解題速度
在解題過(guò)程中,有的學(xué)生雖然對(duì)理論知識(shí)有所了解,但是仍然感到毫無(wú)頭緒,無(wú)法理清解題思路。出現(xiàn)這一情況的原因多是學(xué)生對(duì)題干理解得不夠透徹,不知道具體考查的內(nèi)容,影響了解題速度。尤其是初中數(shù)學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容——函數(shù),有的學(xué)生在面對(duì)涉及函數(shù)的習(xí)題時(shí),僅憑題目簡(jiǎn)短的文字描述,很難找到突破口。而學(xué)生根據(jù)題目描述畫(huà)出相應(yīng)的圖象,深度分析圖象中蘊(yùn)含的知識(shí),便能總結(jié)出正確的解題思路。數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用發(fā)揮了重要的引導(dǎo)作用,其有效提高了學(xué)生的解題速度,能幫助他們靈活地思考相關(guān)問(wèn)題,掌握科學(xué)的解題方法,樹(shù)立學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信,以更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待后續(xù)的學(xué)習(xí)。此外,數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用還在無(wú)形中鍛煉了學(xué)生的分析能力和實(shí)踐能力,讓其通過(guò)深度剖析圖象,理清解題思路,有利于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)。
(三)鍛煉思維品質(zhì)
數(shù)學(xué)思維是核心素養(yǎng)的重要組成部分,因此,在教學(xué)中教師的首要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,根據(jù)圖象和數(shù)字之間的關(guān)聯(lián)發(fā)表自己的看法。教師要發(fā)揮自身的引領(lǐng)作用,為學(xué)生提供適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥,引導(dǎo)他們從不同的角度分析問(wèn)題,尋找多元化的解題方法,促進(jìn)其思維的發(fā)展。初中生對(duì)新鮮事物充滿了好奇,教師在教學(xué)時(shí)可以利用這一特點(diǎn),帶領(lǐng)他們打破思維定式,讓他們敢于提出自己的想法和觀點(diǎn),以此提高學(xué)生思維的發(fā)散性和深刻性。數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)積極思考相關(guān)問(wèn)題,在舉一反三中強(qiáng)化應(yīng)用技能,為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
(一)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
為了激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,使其主動(dòng)參與到課堂中,教師應(yīng)采用數(shù)形結(jié)合的方式展開(kāi)教學(xué),幫助學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容形成全面的理解,以此保證學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性[1]。尤其是在初中數(shù)學(xué)教學(xué)的早期,學(xué)生的認(rèn)知能力不夠完善,還沒(méi)找到適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法,對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)仍舊處于模糊狀態(tài),教師應(yīng)在課堂中引入數(shù)形結(jié)合思想,讓學(xué)生掌握正確的應(yīng)用方法,激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。隨著時(shí)間的推移,數(shù)學(xué)知識(shí)的難度日漸提升,部分學(xué)生由于基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,且沒(méi)有找到適合自己的學(xué)習(xí)方法,會(huì)逐漸對(duì)數(shù)學(xué)這門(mén)學(xué)科產(chǎn)生抵觸的情緒。數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用能夠在一定程度上降低數(shù)學(xué)知識(shí)的難度,消除學(xué)生的抵觸情緒,讓學(xué)生產(chǎn)生求知的欲望,為數(shù)學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用做好鋪墊。
以人教版七年級(jí)上冊(cè)《直線、射線、線段》為例,本課要求學(xué)生結(jié)合實(shí)例,了解“兩點(diǎn)確定一條線段”的性質(zhì),認(rèn)識(shí)直線、射線、線段的聯(lián)系和區(qū)別,掌握它們的表示方法,并能根據(jù)表述畫(huà)出相應(yīng)的圖形。首先,教師利用多媒體設(shè)備展示三張圖形:火車鐵軌、手電筒發(fā)出的一束光和豎琴,利用生活中常見(jiàn)的事物吸引學(xué)生的注意力。然后,教師提出問(wèn)題:“你在圖片中發(fā)現(xiàn)了什么?”鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用抽象思維去思考。很快便有人回答道:“筆直的鐵軌可以看作直線,手電筒發(fā)出的光可以看作射線,豎琴的琴弦可以看作線段。”由此,教師便可順利引出本課主題,也讓學(xué)生對(duì)直線、射線和線段形成初步的了解。最后,教師出示一道例題:要在墻上固定一根木條,至少需要幾根釘子?本校三個(gè)年級(jí),一共二十個(gè)班級(jí),每班都要釘一根兩米長(zhǎng)的木條掛雨傘,一共需要多少根釘子?教師結(jié)合數(shù)形結(jié)合思想,引導(dǎo)學(xué)生利用畫(huà)圖的方式展開(kāi)計(jì)算,不僅激發(fā)了學(xué)生的探究興趣,還在無(wú)形中提高了其學(xué)習(xí)效率,促進(jìn)了學(xué)生數(shù)學(xué)綜合水平的提升。
(二)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想導(dǎo)入新課內(nèi)容
導(dǎo)入是數(shù)學(xué)教學(xué)中不可忽視的重要環(huán)節(jié),在一定程度上決定了本節(jié)課的質(zhì)量[2]。因此,教師應(yīng)注重導(dǎo)入環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。直接導(dǎo)入難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,尤其是對(duì)于一些較為抽象的概念和公式,僅憑借語(yǔ)言的描述不能創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境。此時(shí),數(shù)形結(jié)合思想的重要性便凸顯出來(lái)了。教師可以將學(xué)生的興趣愛(ài)好和本課重難點(diǎn)內(nèi)容結(jié)合起來(lái),引出主題。數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用使原本抽象的知識(shí)點(diǎn)變得更加具體,便于學(xué)生深入研究,也能使其進(jìn)一步感受到數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用價(jià)值,從而增強(qiáng)其對(duì)新課內(nèi)容的理解,切實(shí)提高導(dǎo)入環(huán)節(jié)的質(zhì)量。
以人教版七年級(jí)下冊(cè)《平面直角坐標(biāo)系》為例,本課的重難點(diǎn)在于認(rèn)知平面直角坐標(biāo)系,要求學(xué)生能正確畫(huà)出坐標(biāo)并會(huì)用坐標(biāo)表示平面內(nèi)點(diǎn)的位置和坐標(biāo)軸上的點(diǎn)。教師先在黑板上畫(huà)出學(xué)校大門(mén)口的路線圖,將馬路看作一條直線,將學(xué)校南門(mén)看作一條直線上的點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生思考如何用一個(gè)數(shù)表示學(xué)校南門(mén)和店鋪的位置,引出平面上任意一點(diǎn)的表示方法。而后,教師在大屏幕上展示一個(gè)平面直角坐標(biāo)系,根據(jù)具體的圖形介紹坐標(biāo)軸、原點(diǎn)、坐標(biāo)平面、象限等相關(guān)概念,順利引出本課的主要內(nèi)容。在圖片的輔助下,學(xué)生能夠直觀地學(xué)習(xí)與坐標(biāo)系相關(guān)的內(nèi)容,而與現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)的設(shè)計(jì)也調(diào)動(dòng)了他們的好奇心,使他們主動(dòng)參與到課堂中與教師展開(kāi)互動(dòng),從而使數(shù)形結(jié)合的重要價(jià)值得以發(fā)揮,充分保證了導(dǎo)入環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量。
(三)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行概念教學(xué)
概念是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),對(duì)整個(gè)單元甚至是前后幾個(gè)單元的學(xué)習(xí)都有著直接的影響,教師要認(rèn)識(shí)到概念教學(xué)的重要性[3]。教師必須讓學(xué)生深刻理解概念的內(nèi)涵,并加深記憶,以達(dá)到學(xué)以致用的效果。由于初中生的認(rèn)知能力不夠完善,僅憑死記硬背很難形成長(zhǎng)久的記憶,再加上部分教師采用直接帶領(lǐng)學(xué)生朗讀等傳統(tǒng)過(guò)時(shí)的授課方式,因此就算學(xué)生通過(guò)機(jī)械性學(xué)習(xí)加深了對(duì)知識(shí)的印象,但其并不理解概念的本質(zhì),學(xué)習(xí)效率得不到保障。在新課改背景下,教師應(yīng)及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法,將數(shù)形結(jié)合思想融入教學(xué),讓學(xué)生利用“數(shù)”體現(xiàn)的“形”去思考問(wèn)題,掌握概念的本質(zhì),以此提高學(xué)習(xí)效率。
以人教版八年級(jí)上冊(cè)《軸對(duì)稱》為例,本課的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)軸對(duì)稱圖形,理解軸對(duì)稱圖形和對(duì)稱軸的含義,通過(guò)觀察、思考和動(dòng)手操作培養(yǎng)探索與實(shí)踐能力,發(fā)展空間觀念。在課程開(kāi)始之前,教師利用多媒體設(shè)備展示隨風(fēng)起舞的風(fēng)箏、凌空翱翔的飛機(jī)、中外各式風(fēng)格的典型建筑的圖片,讓學(xué)生觀察它們的共同點(diǎn)。很快便有學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些圖片都是對(duì)稱的,由此教師可引出本課主題。無(wú)論是藝術(shù)家的設(shè)計(jì)還是生活中常見(jiàn)的事物都和對(duì)稱密不可分,教師隨后提出思考問(wèn)題:“你能舉出幾個(gè)生活中具有對(duì)稱特征的物體嗎?”引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式展開(kāi)討論。結(jié)合教材中的內(nèi)容和教師在大屏幕上展示的真實(shí)圖片進(jìn)行研究,學(xué)生順利總結(jié)出軸對(duì)稱圖形的概念,即“如果一個(gè)圖形沿一條直線對(duì)折,直線兩旁的部分能夠重合,那么這個(gè)圖形就是軸對(duì)稱圖形,這條直線叫作對(duì)稱軸”。通過(guò)數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用,在潛移默化中完成概念教學(xué),不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,還加深了他們對(duì)概念的理解,提高了他們的理解能力。
(四)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想構(gòu)建知識(shí)體系
初中數(shù)學(xué)知識(shí)具有系統(tǒng)性的特點(diǎn),雖然教材中的知識(shí)點(diǎn)分布較為零散,但是它們之間有著緊密的關(guān)聯(lián),具有一定的研究?jī)r(jià)值[4]。教師的主要職責(zé)不僅是傳遞理論知識(shí),還要在此基礎(chǔ)之上幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)框架,讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。思維導(dǎo)圖是一種新型的學(xué)習(xí)模式,它能夠?qū)⒚總€(gè)單元中的知識(shí)點(diǎn)按照特定順序進(jìn)行展示,這能鍛煉學(xué)生的邏輯思維,使其學(xué)會(huì)根據(jù)事物發(fā)展的規(guī)律進(jìn)行總結(jié),構(gòu)建出完整的知識(shí)體系,提高學(xué)習(xí)的實(shí)效性。同時(shí),思維導(dǎo)圖也可以應(yīng)用于復(fù)習(xí)中,完整的知識(shí)框架能讓學(xué)生快速梳理所學(xué)內(nèi)容,并對(duì)它們形成深刻的了解,從而產(chǎn)生良好的復(fù)習(xí)效果。應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想構(gòu)建知識(shí)體系,有利于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,促進(jìn)學(xué)生自主探究意識(shí)的發(fā)展。
以人教版八年級(jí)下冊(cè)《一次函數(shù)》為例,本課的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生理解一次函數(shù)和正比例函數(shù)的概念,以及它們之間的關(guān)系,能根據(jù)所給條件寫(xiě)出簡(jiǎn)單的一次函數(shù)表達(dá)式,并能判斷兩個(gè)變量是否構(gòu)成一次函數(shù),初步體會(huì)建立函數(shù)模型的思想。教師傳授完理論知識(shí)后,帶領(lǐng)學(xué)生共同繪制思維導(dǎo)圖,將正比例函數(shù)與一次函數(shù)的概念、構(gòu)成以及應(yīng)用詳細(xì)地列舉出來(lái)。教師不要直接告知學(xué)生正確答案,而是采用引導(dǎo)的方式讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容自行設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖,完整地呈現(xiàn)本節(jié)課的理論知識(shí),在清晰的對(duì)比中讓他們對(duì)正比例函數(shù)和一次函數(shù)形成更深刻的理解,形成富有邏輯的學(xué)習(xí)思維,從而構(gòu)建出完整的知識(shí)體系。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性,教師可以根據(jù)思維導(dǎo)圖的內(nèi)容、邏輯性和書(shū)寫(xiě)工整度對(duì)學(xué)生的思維導(dǎo)圖進(jìn)行評(píng)比,選取三份優(yōu)秀的思維導(dǎo)圖張貼在黑板上,樹(shù)立榜樣。在好勝心的驅(qū)使下,學(xué)生會(huì)積極加入到思維導(dǎo)圖的繪制中,并認(rèn)真對(duì)待繪制中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。學(xué)生在繪制思維導(dǎo)圖的同時(shí),也在腦海中構(gòu)建了科學(xué)的知識(shí)體系,這有利于強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,切實(shí)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力。
(五)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想提高解題能力
幾何知識(shí)是初中數(shù)學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,也是難點(diǎn)所在,對(duì)學(xué)生的抽象思維和空間想象力有較高的要求[5]。有的學(xué)生在領(lǐng)悟幾何知識(shí)的內(nèi)涵上存在困難,不能順利地完成解題過(guò)程,常常出現(xiàn)耗費(fèi)大量解題時(shí)間也沒(méi)有得出正確答案的情況,這阻礙了其解題能力的提升。數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用能幫助學(xué)生將抽象的幾何知識(shí)以直觀的形式呈現(xiàn),幫助學(xué)生快速理清解題思路,讓學(xué)生日后遇到同類型的習(xí)題時(shí)也能夠順利解決,實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生解題能力的教學(xué)目標(biāo),促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)的發(fā)展。
以人教版《點(diǎn)和圓、直線和圓的位置關(guān)系》為例,本課要求學(xué)生知道直線和圓相交、相切、相離的定義,能根據(jù)具體方法判斷直線和圓的位置關(guān)系,通過(guò)具體的探究得出切線的性質(zhì)定理。在學(xué)生掌握了一定的理論知識(shí)后,教師在大屏幕上展示一道例題:已知直角三角形的斜邊AB=8 cm,直角邊AC=4 cm。(1)以點(diǎn)C為圓心作圓,當(dāng)半徑為多長(zhǎng)時(shí),AB與點(diǎn)C相切?(2)以點(diǎn)C為圓心,分別以2 cm、4 cm為半徑作兩個(gè)圓,這兩個(gè)圓與AB分別有怎樣的關(guān)系?對(duì)于這類題型,作圖是行之有效的解題方式,根據(jù)題干要求繪制圖形,可在一定程度上降低習(xí)題的難度,將復(fù)雜的已知條件以直觀的形式呈現(xiàn),有助于問(wèn)題的順利解決。此外,教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生用多種方式求解,培養(yǎng)他們一題多解的能力。在圖形的輔助下,學(xué)生總結(jié)出此題可以利用相似三角形、三角函數(shù)和等積公式這三種方法解答,體會(huì)到切線和過(guò)切點(diǎn)的半徑是圓當(dāng)中比較有效的輔助線。數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,提高了學(xué)生思維的發(fā)散性和廣闊性,能讓學(xué)生學(xué)會(huì)結(jié)合圖形從不同的角度思考問(wèn)題,這有利于提高學(xué)生的解題能力。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用不僅能加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,同時(shí)也符合新課標(biāo)理念的具體要求,能夠有效促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)的提升。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,樹(shù)立學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維,同時(shí)提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的數(shù)學(xué)水平。
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