湯劉勝
【摘要】數(shù)學是數(shù)字與圖形的科學。“數(shù)”與“形”是數(shù)學中兩個最基本的要素,二者相輔相成,互相依存。數(shù)形結合思想教學,能夠將抽象的數(shù)字、圖形、公式等依據(jù)具體特征轉化為圖形,以達到對數(shù)學知識記憶理解的輔助作用。在初中數(shù)學教學過程中,教師開始運用數(shù)形結合方法,通過利用此方法,使學生的學習效率與學習能力得到提高,初中數(shù)學教學得到發(fā)展,進而實現(xiàn)素質教育的目的?;诖?,文章就數(shù)形結合在初中數(shù)學教學中的運用進行分析。
【關鍵詞】數(shù)形結合;初中數(shù)學教學;運用
【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089(2017)01-0047-01
一、數(shù)形結合思想的基本概念
“數(shù)”與“形”是數(shù)學知識點中的兩種不同屬性數(shù)學知識類型,但是兩者間往往會形成一定關聯(lián),數(shù)是相對具體的數(shù)據(jù),形是相對直觀形象的圖形表現(xiàn)。將數(shù)據(jù)與圖形做有效結合,讓數(shù)來促使形更精確,讓形促使數(shù)更為形象直觀,數(shù)形結合可以將數(shù)學關系與內容更為簡化直觀,讓抽象內容具體化,讓數(shù)學解題更為簡單快速化,提升學生對知識點的理解能力與分析能力,提高解題能力。數(shù)形結合的互換轉化需要依照一定原則,具有匹配性,從而達到數(shù)形結合的規(guī)范性。一般數(shù)形結合運用分為兩種,通常叫做“以數(shù)解形”與“以形助數(shù)”?!耙詳?shù)解形”運用的情況中,由于在簡單性的圖形方面,通過直觀觀察無法察覺其中的規(guī)律與信息,因此需要通過數(shù)據(jù)情況來對圖形做進一步的解說,例如圖形中的長度、深度、角度等信息內容?!耙孕沃鷶?shù)”就是在已知數(shù)量數(shù)據(jù)信息情況下,通過對應的圖形來將數(shù)據(jù)變得更為直觀形象,尤其是在幾何圖形的表現(xiàn)或者線段圖方面使用較為廣泛,可以通過圖形位置與數(shù)量關系來得到更為形象直觀的了解,讓抽象數(shù)據(jù)變得更為生動直接。
二、數(shù)形結合在初中教學中的地位和作用
1.數(shù)形結合在初中數(shù)學教學中的地位
在數(shù)學領域中,對數(shù)形結合的研究非常重要,由于數(shù)形結合具有較強的整合性和靈活的解題技巧,它使幾何知識與代數(shù)知識緊密結合,數(shù)形結合方法在初中數(shù)學教學中的應用,不但能夠使學生對數(shù)學概念掌握更為系統(tǒng),還有利于培養(yǎng)學生的思維能力。
2.數(shù)形結合在初中數(shù)學教學中的作用
首先,數(shù)形結合有利于培養(yǎng)學生敏捷與靈活的思維。通過數(shù)形結合可以讓復雜的數(shù)量關系和直觀形象的圖形得到相互轉化與補充。學生通過審題,看是否能夠把題目中難以理解的、復雜的代數(shù)通過圖形的形式來解決,或是把蘊含的數(shù)量關系以簡單的圖形來呈現(xiàn)。學生通過動腦思考、大膽猜測來使自己的解題思路得到開闊,使學生解題的敏捷性與靈活性得到大大增強,這樣不僅能夠使學生加深對知識的記憶,還可以使學生運用圖形來轉換思維活動。其次,數(shù)形結合有利于使枯燥無趣的數(shù)學理論更加明了直觀。對于初中生而言,其空間想象能力還相對不高,還不能夠精準地把握幾何問題。因此,通過運用數(shù)形結合的方法來解題,不僅使解題方法更加直觀并可以快速被找到,同時,學生在面對復雜的運算與推理時,還可以使解題過程得到簡化,學生的自信心得到增強,從根本上轉變學生的學習態(tài)度,變被動為主動,賦予枯燥的數(shù)學知識以鮮活的、全新的生命,使學生的學習興趣得到真正培養(yǎng)。
三、初中數(shù)學數(shù)形結合思想教學案例分析
初中數(shù)學數(shù)形結合思想教學中主要有兩種分析方式,一種是用數(shù)字解圖形,另一種是以圖形助數(shù)字。下面我們就結合實際應用,對具體案例進行分析。
1.用數(shù)字解圖形的方式
如在學習“數(shù)軸”知識的時候,教師大多會利用溫度計刻度引導出其概念;而對于“一次函數(shù)”的知識,畫出函數(shù)圖像時則需要運用“一次函數(shù)”的解析式;證明直角三角形時候充分運用勾股定理的實踐意義,等等。
例題1:利用方程組y=ax+by,y=ax+b的解來判斷兩條直線的位置關系。
這個二元一次方程組的幾何意義就可以判斷兩直線的位置關系。而它的解就只可能為:唯一解(相交)、無數(shù)個解(重合)、無解三種(平行)。
例題2:正比例函數(shù)y=kx,反比例函數(shù)y=(5-k)/x(k為常數(shù),且k不為0),他們兩個的圖像有一個交點,且橫坐標為2,求兩個函數(shù)圖像的交點坐標,并以圖像形式表示。
根據(jù)已知交點橫坐標為2,可以得出以下方程組y=2ky,y=(5-k)/2,可以將y消掉,得到2k=(5-k)/2,最后解得k=1。
這樣就能夠解出正比例函數(shù)的表達式為:y=x,反比例函數(shù)的表達式為:y=4/x,根據(jù)橫坐標為2,求出縱坐標也為2,得出交點坐標(2,2)、(-2,-2)(根據(jù)圖像成中心對稱的特點),最終在數(shù)軸上畫出兩個函數(shù)的圖像。
2.用圖形助數(shù)字的方式
圖形助數(shù)字的方式是數(shù)形結合的應用中運用最多的方法。比如說,在學習“冪的乘除”與“因式分解”時,教師可以引導學生通過運算長方形的面積推到出平方差公式,等等。
例題3:利用求圖形面積的方法,證明兩個數(shù)和的完全平方公式。
大正方形的面積為(a+b)(a+b)即(a+b)的平方,將大正方形的面積分成多個小正方形的面積,和分別為a的平方,2ab,b的平方,由此可以得出(a+b)的平方=a的平方+2ab+b的平方。
在初中數(shù)學教學中,可以說數(shù)形結合的思想起到關鍵性的作用,一種是通過數(shù)字解圖形,另一種是以圖形助數(shù)字的方法,將二者相互結合,相互轉化,從而加深學生的理解,教師把握好結合的時機,就能將數(shù)形結合的思想正確有效的引入數(shù)學教學中,提高數(shù)學課堂的教學效率,提升學生的數(shù)學學習水平。
總而言之,作為一種初中數(shù)學教學方法,圖形結合方法是一種非常有效的解題方法。數(shù)形結合是一種科學且有效的創(chuàng)新教學法,它不但能將枯燥的數(shù)學知識形象化,還能讓學生更容易理解,還能夠通過這種方法培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力,是提高學習效率的一種有效方式。
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