謝華香
【摘要】在數(shù)學(xué)當(dāng)中,數(shù)形結(jié)合是最重要的思想方法之一,也是組成數(shù)學(xué)的兩個(gè)基本要素,通過數(shù)與形的相互結(jié)合,可以達(dá)到圖文并茂的效果,使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容更直觀和生動(dòng)化,從而讓學(xué)生在解題的過程中得出最精確的答案。本文就對初中數(shù)學(xué)數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用做了一些探究。
【關(guān)鍵詞】初中 數(shù)形結(jié)合 數(shù)學(xué)思想 應(yīng)用探究
【中圖分類號】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)08-0148-01
在初中數(shù)學(xué)當(dāng)中,研究最多的就是數(shù)與形這兩個(gè)方面,數(shù)與形是密切聯(lián)系,不斷滲透與轉(zhuǎn)化的,它們結(jié)合的本質(zhì)就是用直觀以及形象的圖形把抽象的數(shù)學(xué)進(jìn)行具體化,把復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行簡單化,以此把數(shù)學(xué)解題的效率進(jìn)行提高,對教學(xué)的效果進(jìn)行優(yōu)化。數(shù)形結(jié)合思想主要用于初中數(shù)學(xué)的函數(shù)與圖像、曲線與方程以及實(shí)數(shù)與數(shù)軸的對應(yīng)關(guān)系中。要想讓初中生科學(xué)運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想對數(shù)學(xué)問題進(jìn)行解決,教師的指導(dǎo)是關(guān)鍵,并在數(shù)學(xué)的全過程中貫穿數(shù)形結(jié)合思想。
一、數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)中的重要性
數(shù)形結(jié)合就是通過對應(yīng)與轉(zhuǎn)化數(shù)與形之間的關(guān)系來解決數(shù)學(xué)問題,它通常包含兩個(gè)方面,這兩個(gè)方面分別是以形助數(shù)以及以形解數(shù)。運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行簡單化,把抽象的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行具體化,它結(jié)合了數(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)以及形的直觀兩種特征,是對數(shù)學(xué)解題過程進(jìn)行優(yōu)化的重要途徑。
現(xiàn)如今,盡管新課程改革沒有把初中數(shù)學(xué)分成代數(shù)與幾何兩本書,但是代數(shù)與幾何兩部分內(nèi)容自始至終都是互相滲透的。 比如代數(shù)中的行程問題就要依照幾何圖形來解答才能變得容易。 當(dāng)前的新課程改革在初中起始階段就把數(shù)軸引入進(jìn)來,這就給初中數(shù)學(xué)的數(shù)形結(jié)合思想打下了良好的基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)教材依照數(shù)軸把相反數(shù)的定義直觀地給出來,把數(shù)形之間的內(nèi)在聯(lián)系給揭示出來,顯示出了數(shù)形結(jié)合的威力。
二、數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用
(一)數(shù)形結(jié)合在解答函數(shù)方程中的應(yīng)用
在初中數(shù)學(xué)當(dāng)中,函數(shù)方程是重點(diǎn)章節(jié),也是學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握的難點(diǎn)之處。學(xué)生在對一二次以及正比例函數(shù)進(jìn)行解答的時(shí)候,往往從數(shù)學(xué)語言的內(nèi)容出發(fā)來進(jìn)行解答,這樣就會(huì)讓“數(shù)”給束縛住,不能夠把問題有效解答出來。而在解答函數(shù)方程的時(shí)候既能正確掌握“數(shù)”的內(nèi)容,又能利用圖形信息,把問題所給的條件讀出來,可以起到事半功倍的效果。例:拋物線y=ax2+bx+c (a>0)的對稱軸是直線x=2,且經(jīng)過點(diǎn)p(3,0),試判斷a-b+c的符號。
此題如果直接求a,b,c的話,根據(jù)已有的條件,a,b,c三個(gè)值是無法一一求出的,只能用一個(gè)字母表示出其他兩個(gè)字母,然后代入可以將a-b+c求出。如果能從函數(shù)圖像著手,以形助數(shù)的話,就很簡單了。根據(jù)拋物線的對稱軸和經(jīng)過P點(diǎn),畫出圖形, 當(dāng)x=-1時(shí),y=a-b+c。很容易判斷a-b+c是大于0的。
(二)形中覓數(shù)在解決平面幾何中的應(yīng)用
學(xué)生在解答平面幾何圖形的時(shí)候,通常會(huì)遇到對圖形進(jìn)行結(jié)合分析與觀察問題的活動(dòng)。比如在解答平行四邊形或者菱形和直線位置關(guān)系中,都要從圖形的直觀性出發(fā)盡量把數(shù)學(xué)語言進(jìn)行直觀和具體化。比如,在Rt△ABC當(dāng)中,∠C = 90°,AC = 5,BC = 12,⊙O的半徑是3,(1)當(dāng)圖中的圓心O和C進(jìn)行重合的時(shí)候,⊙O和AB的位置關(guān)系是怎樣的?(2)假如圖中點(diǎn)O沿著CA進(jìn)行移動(dòng)的時(shí)候,當(dāng)OC是多少的時(shí)候,⊙C和AB是相切的?
這道題是典型的圓和直線的位置關(guān)系問題,在對這樣的問題進(jìn)行解答的時(shí)候,學(xué)生們必須要依照圖形中的內(nèi)容并與問題條件相結(jié)合才能把問題解答出來。
(三)結(jié)合數(shù)形關(guān)系在數(shù)軸中的應(yīng)用
在教材《有理數(shù)》里面用數(shù)軸上的點(diǎn)來表示有理數(shù),就是最簡單的數(shù)形結(jié)合思想的體現(xiàn),結(jié)合數(shù)軸表示有理數(shù),能幫助學(xué)生較好地理解有理數(shù)的絕對值、相反數(shù)等概念,以及進(jìn)行兩個(gè)有理數(shù)的大小比較。
分析:本題首先引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)a、b在數(shù)軸上的位置,得到 0﹤a﹤1,-2﹤b﹤-1 容易發(fā)現(xiàn),不管是用哪一種方法,都是把圖形和數(shù)量結(jié)合起來的解題,這種巧妙的結(jié)合可以使一些紛繁無緒,難以上手的問題獲得簡解。
在初中數(shù)學(xué)中,數(shù)形結(jié)合思想的作用是非常重要的,學(xué)生在解題的時(shí)候如果遇到數(shù)量問題就要對它的幾何意義進(jìn)行考慮,如果遇到圖形問題就要對它的代數(shù)關(guān)系進(jìn)行考慮。在初中數(shù)學(xué)當(dāng)中,數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用實(shí)例有很多,通過本文所列舉的實(shí)例就可以看出,代數(shù)與幾何盡管在思考問題的方式上不同,但完全可以把兩者的知識進(jìn)行聯(lián)系,因此,在教學(xué)過程中,數(shù)學(xué)教師要在結(jié)合代數(shù)與幾何基礎(chǔ)知識的前提下,積極引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)形結(jié)合思想對問題進(jìn)行分析與解決,只要廣大教師在教學(xué)中有意識地對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練,積極實(shí)踐,學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)就會(huì)得到不斷提高。