田鵬
摘? ?要:數學是邏輯性非常強的一門學科,但學生的邏輯思維能力尚未得到完全開發(fā),邏輯性強的內容很難被學生接受理解。在教學中,教師可以采用數形結合的方式,將抽象的數字運算呈現(xiàn)在具體的圖形上,進而幫助學生簡化學習過程,并引導學生學習數形結合的思維方式。本文從數學教學的具體內容入手,探究在實際教學中數形結合思維的運用策略。
關鍵詞:數形結合? ? 初中數學? ? 數學思維
初中生剛開始接觸函數、空間圖形等內容,這些內容的學習要求學生具備良好的邏輯思維能力和空間想象能力,但初中階段的學生數學思維還在成長中,學生很難清晰明了地掌握這些內容。此時,教師就可以采用數形結合的方式,將教學內容以圖形的方式呈現(xiàn)出來,引導學生從抽象的理解變?yōu)橹庇^的觀察學習,以此來提高課堂教學效率。
一、關注數軸變化,根植抽象思想
“數軸”是數形結合的典型案例,也是初中數學教學的重要內容。教師就可以基于數軸這部分內容的教學,引導學生在圖形和數字之間建立抽象的聯(lián)系,根植抽象的思想。實際教學時,數學教師應當引導學生從實際案例入手,認識和關注數軸中的各個要素,掌握數軸中圖形與數字的對應關系,細化對數軸的認識,從而根值數與形之間的抽象思想。
比如,在為學生講解初中數學中《數軸》這一課時,先引導學生回顧正數、負數、有理數的概念和意義,再引入“數軸”的概念。先給學生畫出一條直線,在直線上標出一點“O”,再引入實例引導學生進行思考。假設“O”處種植著一棵樹,樹的左邊5m處是電線桿,右邊5m處是公交車站牌,將樹、電線桿、站牌皆在數軸中表現(xiàn)出來,再讓學生對照圖形進行簡化,就初步得出了“數軸”的形。這時再結合數軸的圖形為學生們講解數軸的三要素,即原點、方向和單位長度。結合數軸學生迅速理解了正負數的含義。在此基礎上,引導學生在數軸上標出±2、±3、±4等數字,讓其對照的數字和圖形進行理解記憶,學生對于數軸中的抽象概念就有了具體的了解。
數軸是數形結合教學的基礎,也是數形結合教學開展的前提條件。數學教師基于數軸的建立教學,促進學生從理解數字和圖形之間一一對應關系入手,逐步理解數形結合的抽象思想。深化數形結合這一數學思想在數學問題解答過程中的應用,提升學生解答問題的能力,全面培養(yǎng)學生的數學思維。
二、探究函數規(guī)律,揭示知識本質
函數是初中數學學習的重點與難點,但很多學生無法理解函數表示的意義,并感覺函數這部分內容學習起來十分困難。造成這種現(xiàn)象的主要原因就是學生沒有掌握函數知識學習與應用的規(guī)律,沒有抓住函數學習的本質。因此,為改變學生函數學習難的現(xiàn)狀,初中數學教師要利用數形結合的思想,帶領學生數形結合探究出函數的規(guī)律,為學生揭示出函數知識的本質,降低學生函數學習的難度。
比如,在給學生講解初中數學中的《二次函數》這一章的內容時,由于二次函數的相關性質非常多,學生常常會出現(xiàn)記憶混淆的情況。因此,在真正講解二次函數(f(x)=ax2+bx+c)的相關知識時,利用了數形結合的思想給學生講解。先是在黑板上給學生發(fā)了兩組二次函數的圖像,這兩組函數圖像開口方向分別是向上和向下。之后利用圖像開始給學生講解,一是圖像的開口方向由函數解析的二次項系數a決定,其中a>0開口向上,a<0開口向下;二是觀察圖像找出二次函數圖像的對稱軸位置,而該對稱軸相對應的值是x=-b/(2a);三是觀察二次函數與x軸的交點個數,若有兩個交點則b2-4ac>0,如果只有一個交點則b2-4ac=0,如果沒有交點則b2-4ac<0。這樣看著圖像便可分析出a、b、c的大致取值與相互關系,認識到二次函數圖像以及相關性質。
如此應用數形結合開展函數知識教學,不僅能夠簡化學生學習二次函數的難度,使學生克服二次函數的學習難題,而且圖像的加入也為學生提供了探究函數規(guī)律的機會,進一步揭示出二次函數知識的本質,有效培養(yǎng)了學生的思維能力。
三、繪制幾何圖形,展示運行過程
空間幾何是初中數學中非常重要的一部分內容,同樣,空間思維能力也是初中生中需掌握的一項能力。但學生根據自己的想象力在腦海中構建抽象的圖形,并將這些圖形以數字的方式展示顯然是有一定難度的。因此,為了幫助學生更清晰直觀地感受空間圖形,學習幾何圖形,教師可以采用引導學生繪制幾何圖形的方式,并引導學生根據繪制出的圖形進一步深入學習,感受知識的形成過程。
比如,在為學生講解初中數學中《三視圖》這部分內容時,為了引導學生更清晰明了地了解三視圖的內涵,就采用了繪制幾何圖形的方式,為學生全面展示了三視圖的行程過程。首先,出示了一些生活中常見的物品,如:煙盒、水杯等。隨后,又要求學生通過對物品的觀察,并畫出它的立體圖。完成這一內容之后,又為學生展示了物品的不同面,并要求學生根據顯示的不同角度的完整圖形畫出自己看到的內容,將這個物品的某一個面用平面圖形的方式表達出來。最后,在學生完成這些內容以后,引導學生將平面圖形和立體圖形進行對比,觀察它們之間的聯(lián)系。通過觀察比較,學生充分認識到正視圖、側視圖以及俯視圖與立體圖形的關鍵,同時對三視圖也有了更深刻的認識。
由此可見,采用繪制幾何圖形的方式引導學生感受三視圖具體的形成過程,不僅能夠幫助學生清晰掌握三視圖的核心內容,同時還能有效提高學生對空間圖形的了解程度,促使學生更輕松地學習數學知識,并帶領學生感受數學中的樂趣,從而在輕松愉快的學習氛圍中高效完成教學任務,培養(yǎng)學生的數學思維。
四、整理統(tǒng)計圖示,嘗試多維遷移
初中數學中會涉及到各色各樣的統(tǒng)計圖,不同類型的統(tǒng)計圖擁有不同的作用,而根據數據特征、所求結論選取恰當的統(tǒng)計圖是對學生思維遷移能力的考驗。學生必須具備篩選信息的能力,才能在眾多類型的統(tǒng)計圖中選取最恰當的表示方法。通過選擇的過程,學生的思維在不停運轉和遷移,通過整理統(tǒng)計圖的方式能夠非常有效培養(yǎng)學生的思維遷移能力。
比如,在為學生講解初中數學中《數據分析》這部分內容時,為了強化學生的思維遷移能力,首先帶領學生對每種統(tǒng)計圖的優(yōu)勢進行了學習。即:條形統(tǒng)計圖可直觀看出各種數量的多少;折線統(tǒng)計圖可以表示出數量的多少,同時還能清楚表示出數量增減變化的情況,體現(xiàn)數量變化和趨勢;扇形統(tǒng)計圖能表示各部分比例和關系。了解這些之后,又給出了相關的問題,要求學生根據問題選擇相應的統(tǒng)計圖進行數據處理。如:根據2001年~2018年全國大學生人數總結這些年大學生人數的變化情況。針對這個問題大多數學生迅速根據數據繪制了折線圖,用折線圖的上升或下降來展示人數變化規(guī)律。同樣,也有小部分人選擇了條形統(tǒng)計圖,針對這部分的同學,帶領學生對這兩種統(tǒng)計圖的特征進一步分析,加深學生的認識。
由此可見,在教學中引導學生歸納各個統(tǒng)計圖的優(yōu)勢和用途,并帶領學生整理數據、分析問題、篩選統(tǒng)計圖類型的教學方式,能夠極大拓展學生的思維寬度,幫助學生在短時間內迅速實現(xiàn)思維的遷移,從而提高學生的數學思維能力。
總而言之,在初中數學的教學中,數形結合的方式是常用并行之有效的教學策略。運用數形結合的方式不僅能確保學生快速高效掌握課堂內容,還能引導學會用圖形詮釋數學的思維方式,進而整體提高學生的數學思維。
參考文獻:
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