丁偉
【摘要】 近年來,中考中的數(shù)學(xué)題綜合性越來越強(qiáng),往往不是就幾何考幾何就代數(shù)考代數(shù),而是將代數(shù)與幾何相結(jié)合,這也在一定程度上增加了學(xué)生解題的難度.因此教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)注意用數(shù)形結(jié)合的思想引導(dǎo)學(xué)生思考,培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維和發(fā)散思維.數(shù)形結(jié)合有助于化抽象為具體,化難為易,能幫助學(xué)生解題.
【關(guān)鍵詞】 數(shù)學(xué)教學(xué);數(shù)形結(jié)合思想;解題應(yīng)用
“數(shù)”與“形”是數(shù)學(xué)的兩大板塊,但是這兩個(gè)板塊并不是孤立的. 代數(shù)是嚴(yán)謹(jǐn)而細(xì)膩,幾何是形象而直觀,如果我們能揚(yáng)數(shù)之長(zhǎng),取形之優(yōu),使得代數(shù)與幾何緊密結(jié)合起來,相互轉(zhuǎn)化,相互促進(jìn),這樣我們用數(shù)學(xué)來解決問題將會(huì)更加簡(jiǎn)單,而且數(shù)學(xué)也不會(huì)是枯燥乏味和單一的,而是生動(dòng)形象和多樣的,這就是“數(shù)形結(jié)合”的思想方法所能展現(xiàn)的無比優(yōu)越性. 同時(shí)用數(shù)形結(jié)合的方法來解決數(shù)學(xué)問題又有助于培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維、發(fā)散思維和創(chuàng)新思維.
我國(guó)古代數(shù)學(xué)家也早就將代數(shù)和幾何結(jié)合起來,解決了許多長(zhǎng)期解決不了的問題,例如尺規(guī)作圖三大不可能問題,就通過代數(shù)方法得到圓滿解決. 如今,通過實(shí)踐和探索,我體會(huì)到在數(shù)學(xué)教學(xué)中用“數(shù)形結(jié)合”的思想指導(dǎo)學(xué)生思考,用這個(gè)技巧來訓(xùn)練學(xué)生解題,對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思維能力的培養(yǎng)具有很大的優(yōu)越性. 下面就數(shù)形結(jié)合思想在中學(xué)數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用來舉例說明.
一、數(shù)形結(jié)合思想在概念中的應(yīng)用
1. 為避免學(xué)生死記硬背, 利用數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行對(duì)概念公式的理解是有效措施之一.
例1 如何理解實(shí)數(shù)與數(shù)軸上的點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)給定的無理數(shù)是否在數(shù)軸上能像有理數(shù)那樣找到它對(duì)應(yīng)的點(diǎn), 對(duì)這一概念的理解有必要利用數(shù)軸這一圖形來描述這樣的點(diǎn).
這一題的原型是初一上冊(cè)課本上在數(shù)軸上畫出無理數(shù)的點(diǎn),而且無理數(shù)給的是面積為2的正方形的邊長(zhǎng). 在這里就要求學(xué)生能準(zhǔn)確畫出無理數(shù)的點(diǎn)還是很困難的,關(guān)鍵是掌握技能和方法,同時(shí)還要學(xué)會(huì)引申,學(xué)會(huì)畫面積為8的正方形的邊長(zhǎng)等,在此基礎(chǔ)上再讓學(xué)生來感受實(shí)數(shù)與數(shù)軸上的點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)就更加形象直觀了.
2. 數(shù)形結(jié)合能幫助學(xué)生深化對(duì)相關(guān)概念之間關(guān)系的理解,使學(xué)生深入掌握概念,是發(fā)展數(shù)學(xué)思維能力的有效方法之一.
例2 建立二次函數(shù)、一元二次方程、一元二次不等式、一元二次三項(xiàng)式各概念之間的聯(lián)系框架圖. 如圖1.
學(xué)生在學(xué)習(xí)代數(shù)式、函數(shù)、方程以及不等式時(shí)往往會(huì)孤立地思考問題,這樣就忽視了其中的共性. 然而若是通過函數(shù)圖像來解決問題就能從根本挖掘到問題的本質(zhì),同時(shí)解決問題既快速又準(zhǔn)確,提高了解題速度與效率.
二、數(shù)形結(jié)合思想在幾何問題中的應(yīng)用
運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想來解題很大一部分是運(yùn)用圖形方法解決代數(shù)問題,但其實(shí)還有一些需要用代數(shù)法解決幾何問題,這樣就把抽象的幾何問題變得具體明了了,而且解題更加嚴(yán)謹(jǐn).
例3 證明: 圓內(nèi)接矩形以正方形的面積最大.
分析 要證明的是最值問題,如果用幾何問題去解,則不容易找到解題思路,若把它轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題可用代數(shù)中求最值的方法去求解.
總之,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想方法指導(dǎo)學(xué)生解題一方面可以使某些抽象的數(shù)學(xué)問題直觀化、生動(dòng)化,能夠變抽象思維為形象思維,有助于把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì);數(shù)形結(jié)合也為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,能夠適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的高素質(zhì)人才的時(shí)代教育任務(wù)奠定了基礎(chǔ),因此它在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中起著舉足輕重的作用.