束少亭
[摘要]“數(shù)”與“形”是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的兩個基本對象.數(shù)形結(jié)合思想是研究數(shù)學(xué)的重要思想.在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)形結(jié)合思想,有助于學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念,提高解題能力,培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維能力.
[關(guān)鍵詞]數(shù)形結(jié)合思想數(shù)學(xué)概念解題能力思維能力
[中圖分類號]G633.6[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]16746058(2015)290029
數(shù)形結(jié)合是指“數(shù)”與“形”之間的一種對應(yīng)關(guān)系.它的實質(zhì)是將抽象的數(shù)學(xué)語言、復(fù)雜的數(shù)學(xué)關(guān)系與直觀的幾何圖形、明了的位置關(guān)系進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化,將抽象思維與形象思維相結(jié)合,從而化抽象、復(fù)雜為具體、簡單.數(shù)形結(jié)合思想則是人們研究某些問題時,對其幾何意義和代數(shù)意義同時進(jìn)行分析,將邏輯思維和形象思維完美統(tǒng)一在一起的一種數(shù)學(xué)思想.數(shù)形結(jié)合思想使“數(shù)”“形”優(yōu)勢互補(bǔ),相輔相成,它在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中有著積極的作用.
一、有助于理解數(shù)學(xué)概念
數(shù)學(xué)的邏輯起點是數(shù)學(xué)概念,數(shù)學(xué)概念是學(xué)生認(rèn)知的基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)思維的核心.人們往往覺得數(shù)學(xué)概念乏味、單調(diào)、枯燥,而數(shù)形結(jié)合思想有助于學(xué)生對概念的理解和記憶.例如,教學(xué)“數(shù)軸”的概念時,可介紹人們在遠(yuǎn)古時代的實際生活中就學(xué)會了運用秤桿上的點來表示物體的重量,運用溫度計上的點來表示溫度,運用船閘標(biāo)尺上的點表示水位的高低.表面上,秤桿、溫度計、標(biāo)尺三者毫無關(guān)聯(lián),但是從空間形式和數(shù)量關(guān)系上來看,這三者在本質(zhì)上卻有三個相同的要素:度量起點、度量單位、明確的增減方向.人們在這幾個實物中抽象出的模型得到啟發(fā),學(xué)會了用直線上的點表示數(shù),最后得到了數(shù)軸.
數(shù)形結(jié)合思想還有助于發(fā)展和優(yōu)化數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu).數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)是指內(nèi)化于學(xué)習(xí)者頭腦并已形成相應(yīng)觀念的內(nèi)容和組織的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu),常常呈現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和階梯結(jié)構(gòu).數(shù)形結(jié)合思想通過加強(qiáng)知識間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化,進(jìn)而對知識網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的構(gòu)建,使認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化.數(shù)形結(jié)合思想還可以提高學(xué)生原有的認(rèn)知水平,使學(xué)生對知識概念有更加深刻的理解.
二、有助于提高學(xué)生的解題能力
學(xué)習(xí)知識的目的是應(yīng)用知識,因而學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識也是為了解決生活中的數(shù)學(xué)問題.在一定程度上,掌握數(shù)形結(jié)合思想不僅能幫助學(xué)生找到解決問題的途徑,還可以通過積累數(shù)學(xué)知識模塊,縮短思維鏈的方式,提高學(xué)生的解題能力.
數(shù)形結(jié)合思想不僅有助于學(xué)生尋找解決問題的途徑,而且有助于縮短思維鏈.數(shù)學(xué)語言作為思維的載體,具有一些特殊性.數(shù)學(xué)概念如同數(shù)學(xué)思維的細(xì)胞,也具有一定的特殊性.這兩者的特殊性使數(shù)學(xué)思維呈現(xiàn)一維特性,也就是由一個原因推導(dǎo)出一個結(jié)果.能力較強(qiáng)的學(xué)生的表現(xiàn)特點則是思維過程短,思維鏈少.相反,能力較弱的學(xué)生的表現(xiàn)特點則是思維過程長,思維鏈多且無序.因此,要達(dá)到對學(xué)生的思維鏈進(jìn)行檢索的目的,就要積累學(xué)生的知識模塊,并對其知識運用能力進(jìn)行培養(yǎng).數(shù)形結(jié)合思想最大的特點就是將冗長、復(fù)雜、難懂的數(shù)學(xué)推理轉(zhuǎn)化成簡單、直觀、易懂的圖形,從而實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的模型化、直觀化.數(shù)形結(jié)合思想的滲透教學(xué)包括在學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)中增加一些數(shù)式模塊和圖像模塊,縮短學(xué)生的思維鏈,提高學(xué)生的解題能力.
三、有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力
初中教學(xué)改革正在井然有序地進(jìn)行著,而這次數(shù)學(xué)教學(xué)改革的核心就是學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng).斯托利亞爾說過:“數(shù)學(xué)中教與學(xué)的任務(wù)就是形成和發(fā)展那些具有數(shù)學(xué)思維(或數(shù)學(xué)家思維)特點的智力活動結(jié)構(gòu),并且促進(jìn)數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn).”數(shù)形結(jié)合思想作為一種重要的數(shù)學(xué)思想,“數(shù)”屬于抽象思維,來源于人的大腦左半球,是指實、復(fù)數(shù)或代數(shù)對象及它們之間的關(guān)系;“形”屬于形象思維,來源于人的大腦右半球,主要指幾何圖形.數(shù)形結(jié)合思想能使學(xué)生的左、右腦思維功能互相激發(fā),進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力.
數(shù)形結(jié)合思想有助于發(fā)展學(xué)生的形象思維,培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維和發(fā)散思維.教師在日常的教學(xué)中,要注意滲透數(shù)形結(jié)合思想,訓(xùn)練學(xué)生的直覺思維,培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力.幾何圖形是直覺思維的重要源泉.學(xué)生正確運用數(shù)形結(jié)合思想,有時可以揭示問題的本質(zhì),加上適量的計算或推導(dǎo),常常能準(zhǔn)確地得到問題的答案.所以解決數(shù)學(xué)問題時,可以先對幾何形象進(jìn)行直覺感知,然后得到某種預(yù)想或推想,再對其進(jìn)行準(zhǔn)確的邏輯推理和證明,從而解決問題.例如,在“平方差公式和完全平方公式”的教學(xué)中,教師應(yīng)將圖像和公式結(jié)合起來,讓學(xué)生看到平方差公式,就可以憑直覺用幾個矩形面積的割補(bǔ)來表示;同理,完全平方公式也可以用同樣的方法來表示.這樣,教師通過數(shù)形結(jié)合思想的滲透,增強(qiáng)了教學(xué)的趣味性,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也逐漸培養(yǎng)了學(xué)生的空間想象能力,發(fā)展了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,讓他們能夠觸類旁通、舉一反三,從而真正做到學(xué)有所得、學(xué)以致用.
總之,數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用廣泛,它有助于學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念,提高解題能力,培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維能力.教師在教學(xué)中應(yīng)滲透數(shù)形結(jié)合思想,有效提高數(shù)學(xué)教學(xué)效率.
(責(zé)任編輯鐘偉芳)