李鴻波
(福建省德化縣第八中學(xué))
摘 要:盡管數(shù)學(xué)解題方法多種多樣,但“數(shù)形結(jié)合”仍然是最直觀、方便、形象的,也是最容易被初中生接受的。鑒于“數(shù)形結(jié)合”的諸多優(yōu)點,在課堂教學(xué)中老師有必要啟迪學(xué)生靈活運用“數(shù)形結(jié)合”的思路攻克數(shù)學(xué)難題,提高邏輯思維能力。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);數(shù)形結(jié)合;課堂教學(xué);應(yīng)用探討
“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微?!边@是華羅庚先生曾講過的名言,從側(cè)面反映出“數(shù)形結(jié)合”的重要性。筆者認為,數(shù)與形的結(jié)合是指二者之間的對應(yīng)關(guān)系,“數(shù)”是抽象的,“形”是具體的,將它們的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系相互結(jié)合,在“以數(shù)助形”“以形解數(shù)”的思路中簡化復(fù)雜而抽象的數(shù)學(xué)問題,從中找到最佳的解題途徑。
一、幾何問題中“數(shù)形結(jié)合”的應(yīng)用
初中數(shù)學(xué)的一大教學(xué)難點就是幾何問題,因為幾何教學(xué)非常抽象,以初中生的認知能力,很難在腦海中構(gòu)建具象圖形,解題思路受到阻礙,難以掌握幾何知識,無法提高課堂效率。這就需要老師引導(dǎo)學(xué)生“以數(shù)助形”——利用數(shù)字解決關(guān)于圖形的難題。幾何問題并不難,學(xué)生之所以找不到解題思路,是因為面對幾何圖形無從下手,不知道如何建立直觀、具體的形象。
以“探索勾股定理”的教學(xué)為例,如果老師僅向?qū)W生講解勾股定理的概念,告訴他們生活中的很多問題都可以通過勾股定理來解決,那么即使給學(xué)生一個最簡單的三角形,他們也不會想到勾股定理。因此,在教學(xué)實踐中,老師要啟發(fā)學(xué)生分別標出三條邊的邊長,這就在無形中結(jié)合了“數(shù)”與“形”,讓相對抽象的幾何圖形實現(xiàn)數(shù)字化,幫助學(xué)生在腦海中構(gòu)建數(shù)形之間的直觀聯(lián)系,再通過勾股定理中的逆定理判斷出這是一個直角三角形。
再以“等腰三角形的判定”為例,學(xué)生面對這類題目,通常不會直接構(gòu)想出三角形的樣子,也就無法得知哪兩條邊才是等腰三角形的“腰”,因此,很難通過等腰三角形的特征解答題目。這就需要老師指導(dǎo)學(xué)生用圖形描述題目中的若干條件,標明三角形的“腰”,由此推理出對應(yīng)的解題條件。簡言之,初中數(shù)學(xué)課堂中的“數(shù)形結(jié)合”,老師要啟發(fā)學(xué)生獨立思考,自行將“數(shù)”與“形”相互結(jié)合,讓抽象的幾何平面圖形變得數(shù)字化,降低解題難度。
二、以形解數(shù)中“數(shù)形結(jié)合”的應(yīng)用
教師運用生動、直觀的圖形呈現(xiàn)出數(shù)學(xué)題目中抽象的條件,即為“以形解數(shù)”,讓學(xué)生在觀察圖形的同時深刻全面地理解題目中所列條件,繼而理清思路,找到正確的解題方法,這同樣是初中數(shù)學(xué)課堂上最重要的教學(xué)手段之一。尤其是在與“函數(shù)和方程”有關(guān)的教學(xué)中,通過“以形解數(shù)”能很明顯地提高學(xué)生的分析能力與解題的正確率,從而實現(xiàn)高效數(shù)學(xué)課堂。
以“一次函數(shù)”的教學(xué)為例,函數(shù)的抽象讓學(xué)生理解起來非常困難,即使給出的圖形再直觀,學(xué)生也無法從中看出題目中已知條件的含義,因此也就不可能通過條件解答題目。比如,有這樣一道一次函數(shù)題:假設(shè)直線y=-2x+k和兩坐標軸共同圍成一個面積為9的三角形,那么k=____。僅從題目中給出的條件,學(xué)生也許只對題目的要求(求出k值)清楚,但沒有辦法清晰理解題目中的其他條件。此時,老師可以啟發(fā)學(xué)生在紙上畫出題目里的條件,即“直線y=-2x+k和兩坐標軸共同圍成一個面積為9的三角形”。直線和坐標軸焦點瞬間躍然眼前,學(xué)生一目了然,能夠很快在腦海中建立方程,求得k值。
再如這樣一道題目:假設(shè)平行四邊形的相鄰兩邊邊長為15與10,夾角60°,那么這個平行四邊形的面積是____。學(xué)生只需要畫出平行四邊形,然后標出邊長與夾角,很容易就能算出平行四邊形的高,最終通過公式算出面積??梢姟耙孕谓鈹?shù)”在解題中的優(yōu)勢,學(xué)生掌握了這一解題思路,就能夠舉一反三,通過已知條件挖掘出隱含條件。“以形解數(shù)”的關(guān)鍵在于把抽象的“數(shù)”中含義轉(zhuǎn)化為形象易懂的圖形,通過觀察圖形,學(xué)生挖掘出解題需要的條件,最終得出正確答案。
“數(shù)”和“形”的關(guān)系是對立的,也是統(tǒng)一的,老師應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生通過觀察圖形來分析“數(shù)”和公式,展開聯(lián)想,靈活轉(zhuǎn)換二者關(guān)系,在將抽象轉(zhuǎn)化成形象之后,快速地提取出隱藏其中的數(shù)量關(guān)系。學(xué)生一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的解題優(yōu)勢,就會主動地鞏固練習,養(yǎng)成用“數(shù)形結(jié)合”分析題目的習慣,不斷地改善思路,提高解題效率。因此,老師應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀,合理分配課堂教學(xué)時間,鼓勵學(xué)生當堂分享運用“數(shù)形結(jié)合”解題的心得,也可以組織成績優(yōu)異的學(xué)生總結(jié)“數(shù)形結(jié)合”的要點,在相互交流中引發(fā)學(xué)生共鳴,提高對“數(shù)形結(jié)合”的重視程度,在面對數(shù)學(xué)題目時自然而然地想到“數(shù)形結(jié)合”,逐漸養(yǎng)成良好、科學(xué)的解題意識。
綜上所述,“數(shù)形結(jié)合”是初中數(shù)學(xué)課堂不可或缺的教學(xué)思想,變抽象的“數(shù)”為具體的“形”,再將二者聯(lián)系起來,啟發(fā)學(xué)生梳理思路,正確解題,引導(dǎo)學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的奧妙,培養(yǎng)數(shù)學(xué)興趣與數(shù)學(xué)思維,開拓數(shù)學(xué)思路,活躍課堂氣氛,最終達成教學(xué)目標。
參考文獻:
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編輯 王亞青