李莉
【摘要】隨著新課改的深入,高中數(shù)學教學思路也應當與時俱進,跟上時代發(fā)展的步伐,數(shù)形結(jié)合方法在高中數(shù)學教學中取得了良好的效果,因此值得在高中數(shù)學教學中推廣應用.高中數(shù)學知識的邏輯性和應用性都是較強的,這就要求教師在教學過程中通過恰當運用數(shù)形結(jié)合方法,把數(shù)和形有機地結(jié)合起來.通過數(shù)與形的互相轉(zhuǎn)化,使抽象的數(shù)學問題變得具體化和簡單化,進而把高中學生數(shù)學的學習熱情和興趣激發(fā)出來,提升高中學生的數(shù)學學習水平,更好地實現(xiàn)數(shù)學的教學目標.本文首先闡述數(shù)形結(jié)合的定義,指出數(shù)形結(jié)合方法在高中數(shù)學教學中的應用價值,最后就數(shù)形結(jié)合在高中數(shù)學教學中的應用提出意見和建議.
【關鍵詞】數(shù)形結(jié)合;高中數(shù)學;課堂教學
數(shù)學是高中階段的重要學科,在高考中占據(jù)著重要的地位,也是與生活密切結(jié)合的學科之一.然而一些高中教師在數(shù)學教學中對新課程理念沒有充分地重視起來,依舊采用傳統(tǒng)灌輸式的教學模式,無法活躍學生思維.這就要求教師在數(shù)學教學中轉(zhuǎn)變思想,根據(jù)教材內(nèi)容運用數(shù)形結(jié)合展開教學活動,促使學生形成靈活的數(shù)學思維,提高數(shù)學教學效果,使得新課程改革對數(shù)學教學的要求得到充分的滿足.
1?數(shù)形結(jié)合的定義
數(shù)量關系(數(shù))和空間形式(形)是數(shù)學學科的重要研究對象,“數(shù)”表示的是數(shù)量的關系,而“形”是空間形式的體現(xiàn).因此,在數(shù)學中,數(shù)和形是互相依存的,抽象的數(shù)量關系通常蘊含著幾何意義,而直觀的圖形也可以通過數(shù)量關系描述出來.在一定的條件下,數(shù)和形是可以互相轉(zhuǎn)化的.在對數(shù)量關系展開研究時,需要運用圖形直觀地去研究數(shù)量關系:而在研究圖形過程中,也可以借助數(shù)量關系去探求圖形的性質(zhì).數(shù)和形是數(shù)學研究的兩個基本方向,兩者之間存在千絲萬縷的聯(lián)系,數(shù)形結(jié)合把數(shù)和形統(tǒng)一起來展開研究.
數(shù)形結(jié)合是數(shù)學最基本的思想方法,運用數(shù)形結(jié)合解題,就是在解決數(shù)量問題的過程中,根據(jù)數(shù)量把對應的幾何圖形繪制出來,將其轉(zhuǎn)化為幾何問題.即“由數(shù)化形”解決幾何問題時,根據(jù)圖形引申出相應的數(shù)量信息,將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題,通過“由形化數(shù)”辯證統(tǒng)一發(fā)揮數(shù)和形各自的優(yōu)勢,順利地解決數(shù)學問題.數(shù)形結(jié)合是重要的數(shù)學思想,是解決數(shù)學問題的常用方法.數(shù)形結(jié)合針對數(shù)學問題的條件和結(jié)論的關系,對其代數(shù)含義進行分析,又可以把幾何的直觀展示出來.數(shù)形結(jié)合方法在數(shù)學解題方面應用十分廣泛,它給我們提供了解決數(shù)學問題的全新思路,由形推導出數(shù)量關系,運用“數(shù)”來對“形”的性質(zhì)展開研究,并查找其中蘊含的數(shù)學規(guī)律,可以從不同的角度培養(yǎng)學生靈活的數(shù)學思維,使得數(shù)學解題的思路得到有效的簡化.運用數(shù)形結(jié)合的思想使得復雜的數(shù)學問題化難為易,取得較好的效果.
2?數(shù)形結(jié)合方法在高中數(shù)學教學中的應用價值
數(shù)形結(jié)合簡化了原本復雜的數(shù)學問題,它可以把數(shù)學問題用數(shù)值等通過圖形表達出來,有利于學生迅速解決數(shù)學問題,進而培養(yǎng)他們良好的解題習慣.在高中階段,數(shù)學學科的教學難度明顯提升,高中數(shù)學教材內(nèi)容通常比較生硬和難以理解,而數(shù)形結(jié)合方法使得原本抽象復雜的數(shù)學知識變得更加直觀形象,加深了學生對數(shù)學知識的理解.數(shù)形結(jié)合作為重要的數(shù)學思想,可以很好地把數(shù)學問題的實質(zhì)揭示出來,采用方便快捷的方法有效解決數(shù)學問題.在高中數(shù)學中運用數(shù)形結(jié)合方法展開教學活動,不僅使數(shù)學學科的課堂教學質(zhì)量顯著提升,學生的數(shù)學學習能力也明顯提升,很好地鍛煉了學生的邏輯思維能力,使得高中數(shù)學教學取得了事半功倍的效果.具體來說,其意義和價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面.
2.1?滿足了新課改對教學方法改進的要求
高中數(shù)學的函數(shù)、算法、公式、統(tǒng)計等核心概念和知識,高中學生必須學會整合運用各種數(shù)學知識,而不是單單會解題.數(shù)學是一門抽象性較強的學科,要求教師在教學過程中要結(jié)合實例展開教學活動,而數(shù)形結(jié)合作為一項有效的教學方法,可以讓學生通過運算、作圖、推理解決數(shù)學問題,同時把學生的基本數(shù)學技能鍛煉出來.
2.2?有利于構(gòu)建基本的數(shù)學框架
高中數(shù)學知識的抽象性較強,其中復雜的數(shù)學概念.通過枯燥乏味的文字來表述大量的數(shù)學知識點,這嚴重影響了學生學習數(shù)學知識的積極性,也降低了學生數(shù)學學習的效率.因此,教師運用數(shù)形結(jié)合思想展開教學活動,可以把高中學生系統(tǒng)化的數(shù)學框架構(gòu)建出來,使學生對數(shù)學知識和規(guī)律有一個本質(zhì)的認識,促進高中學生的數(shù)學認知從感性向理性飛躍.
2.3?有利于提高學生對數(shù)學知識的掌握
在高中的數(shù)學教學過程中,很多老師依舊習慣于傳統(tǒng)的教學模式和思想,灌輸式的應試教育依舊占據(jù)了主體地位,這嚴重影響了學生的數(shù)學學習積極性,造成數(shù)學教學課堂效率不能得到顯著的提升.如果我們在高中數(shù)學教學中融入數(shù)形結(jié)合思想,可以使得數(shù)學課堂的教學方式變得豐富多彩,將有利于抽象的數(shù)學概念具體化,促使學生更好地理解和運用數(shù)學知識,提高學生綜合運用數(shù)學知識解決具體問題的能力.
2.4?鍛煉學生的邏輯思維能力
隨著新課改的深入進行,高中教學不再滿足于讓學生掌握數(shù)學知識,讓他們自己解決數(shù)學題,更重要的是培養(yǎng)學生的邏輯思維能力.學生在數(shù)學學習過程中借助數(shù)形結(jié)合的方法,可以對數(shù)學問題進行深入的剖析,思考和探究數(shù)學的本質(zhì)規(guī)律.這樣可以鍛煉學生的邏輯思維能力,促進學生的全面發(fā)展.
3?數(shù)形結(jié)合方法在高中數(shù)學教學中應用的意見和建議
3.1?培養(yǎng)學生建立數(shù)形思想的意識
高中數(shù)學的數(shù)學概念和知識點,知識覆蓋面比較廣泛,這使得高中數(shù)學教學難度遠高于小學和初中數(shù)學教學,這就為數(shù)形思想在高中數(shù)學中的應用提供了廣闊的空間.在小學與初中階段,數(shù)形思想并未得到廣泛的應用,因此很多高中學生對數(shù)形結(jié)合思想一開始并不熟悉.在高中數(shù)學教學中運用數(shù)形結(jié)合法,可以將復雜的數(shù)學問題清晰而準確地展示在學生面前.一方面讓學生對數(shù)學難點有一個清晰的認識;另一方面在此基礎上能夠準確地找到解題方法,從而順利地解決數(shù)學問題.在運用數(shù)形結(jié)合法展開數(shù)學教學的過程中,教師要客觀地看待學生應用數(shù)形結(jié)合方法的能力,充分認識到學生接受數(shù)形結(jié)合方法到掌握其應用技巧是需要一個過程的,它需要學生在學習過程中主動摸索和探究,逐步把自己的數(shù)形結(jié)合意識建立起來.所以,教師在教學中不能急功近利,避免出現(xiàn)因為學生掌握數(shù)形結(jié)合方法的應用技巧提升較慢而對數(shù)形結(jié)合思想在教學中的應用失去信心.
3.2?結(jié)合數(shù)形結(jié)合理念掌握基本數(shù)學概念
高中數(shù)學新課程標準對加強學生對數(shù)學基礎知識和基本技能的掌握進行了強調(diào),鼓勵學生理解數(shù)學理論,靈活運用數(shù)學方法解決數(shù)學問題.隨著數(shù)學知識的不斷發(fā)展,數(shù)學結(jié)構(gòu)也在不斷地發(fā)生變化.高中數(shù)學中抽象的概念和數(shù)學理論較多,這些抽象的數(shù)學內(nèi)容無疑給學生學習帶來了較大的壓力.如果處理不當,還會對學生學習數(shù)學的自信心造成嚴重的打擊,嚴重的還會使學生產(chǎn)生抵觸情緒.因此,高中數(shù)學教師在給學生講解一些數(shù)學基礎知識時,可以結(jié)合使用數(shù)形結(jié)合理念和方法,把其在教學中的功能和解題中的技巧充分挖掘出來.高中數(shù)學教材中涉及了一些核心概念和數(shù)學思想,要想確保學生可以直觀地理解和掌握數(shù)學概念,讓學生加深對數(shù)學概念的理解,這就需要教師結(jié)合實例展開教學活動.另外,高中數(shù)學的代數(shù)和幾何知識深度融合,隨著課改的深入發(fā)展,數(shù)和形的結(jié)合在高中教學中得到了進一步的應用.
例如?在“函數(shù)的概念和性質(zhì)”這節(jié)內(nèi)容的教學過程中,教師就可以運用數(shù)形結(jié)合方法來幫助學生加深理解和掌握函數(shù)概念和基本性質(zhì).
3.3?在幾何問題中應用數(shù)形結(jié)合方法
高中數(shù)學中的幾何問題,往往需要把許多知識點整合起來展開教學活動,知識的交匯是幾何教學的關鍵環(huán)節(jié),處理不當就會拉開幾何問題和其他數(shù)學問題的難度層級,造成幾何教學無法取得應有的效果,因此在具體的幾何教學過程中,運用到數(shù)形結(jié)合方法會取得良好的教學效果.
例如?在“空間向量與立體幾何”這節(jié)內(nèi)容的教學中,就可以充分運用數(shù)形結(jié)合方法展開教學活動,把原本抽象的數(shù)學知識轉(zhuǎn)化為直觀形象的幾何圖象,幫助學生在解題中迅速突破重難點,促使幾何學習效率明顯提高.教師要想讓學生熟練靈活地運用數(shù)形結(jié)合方法解決實際問題,就必須夯實學生的數(shù)學基礎和技能.對各種函數(shù)圖象特點熟練地加以掌握,理解和掌握不同知識點的內(nèi)在聯(lián)系,全面提升學生的幾何綜合能力.借助數(shù)學問題中的條件和結(jié)論,把數(shù)形結(jié)合方法的優(yōu)勢充分地發(fā)揮出來,使得高中數(shù)學幾何問題的教學取得更好的效果.又如,在教學“圓錐曲線及直線”時,教師可以充分借助數(shù)和圖形工具,采用數(shù)形結(jié)合法從不同角度來將直線傾斜角度刻畫出來,直觀形象地體現(xiàn)出教學內(nèi)容,提高學生的記憶和理解能力.
3.4?在函數(shù)解題中應用數(shù)形結(jié)合方法
三角函數(shù)是一種描述周期運動的函數(shù),它是高中階段必須熟練掌握的一種函數(shù),也是高中數(shù)學教學的難點和重點,是學習其他函數(shù)的基礎,運用數(shù)形結(jié)合方法解三角函數(shù)時,主要用來求三角函數(shù)值域和有關三角函數(shù)的證明問題.
例如?在求三角函數(shù)5π3的正弦值、余弦值以及正切值這道題目中,學生所采用的解題方法也存在較大的差別.以下兩種方法比較常見:其一,結(jié)合概念的定義,以數(shù)形結(jié)合輔助解答,這種方法非常有利于學生快速理解和掌握三角函數(shù)知識和原理;其二,使用單位圓方法來解答,可以首先把相關圖形繪制出來,然后結(jié)合定義來解題.運用數(shù)形結(jié)合法解決三角函數(shù)問題,解題難度明顯降低,有利于學生樹立學習自信心,充分激發(fā)了學生主動探究三角函數(shù)知識的熱情和興趣.
3.5?數(shù)形結(jié)合在集合問題中的應用
集合是高中數(shù)學學習的基礎性內(nèi)容,這也是高中學生必須掌握的基礎知識.教師講解數(shù)學集合問題時,可以充分應用數(shù)形結(jié)合方法,運用方程圖形的方式對其內(nèi)外聯(lián)系進行表達,特別是數(shù)量關系,可以顯著地提升學生解題的效率與質(zhì)量.面對相對復雜的集合題時,教師應分步優(yōu)化解題步驟,選用拋物線快速解題.
例如?已知集合A={(a,b)|a2-b=0,a∈R,b∈R},集合B={(a,b)|a2+b2=1,a∈R,b∈R},請問集合A∩B中存在幾個元素?通常學生在解決這個集合問題時,會把已知的兩個方程組合成為方程組,然后計算出a與b的值.這樣的解題方式固然可以得出正確的結(jié)果,但需要一個復雜的過程才可以得出答案,浪費了大量的時間和精力,解題效率不高;而運用數(shù)形結(jié)合的方法,用圖形輔助解題,解題過程簡單明了,解題效率就有了可靠的保障.具體可以根據(jù)已知條件將方程a2-b=0用拋物線表示出來,a2+b2=1可以用圓表示出來,這樣集合問題就可以轉(zhuǎn)化為圓與拋物線交點的問題,解題過程更加直觀和形象.
4?結(jié)語
由上可知,隨著新課改的深入進行,高考的逐年變化對高中數(shù)學教育提出了新的要求,高中數(shù)學教學方法上也需與時俱進,進行新的調(diào)整.科學合理的教學方法不僅可以使學生的思維得到很好的鍛煉,而且可以顯著提升學生的學習成績,使得教學取得更好的效果.數(shù)形結(jié)合方法是一種重要的教學模式,對提高高中數(shù)學教學質(zhì)量和效果可以起到關鍵的作用,還可以把抽象的數(shù)學知識和規(guī)律變得更加直觀形象,使學生清晰、客觀地認知數(shù)學問題,最終實現(xiàn)化難為易的教學目標.
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