吳永燕
【摘要】在初中數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,數(shù)形結(jié)合思想是一種科學(xué)合理的教學(xué)思維。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),數(shù)形結(jié)合思想也是極為有效的解題思路。文章就數(shù)形結(jié)合思想的重要意義與作用進(jìn)行了闡述,探討了初中數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用策略,旨在幫助初中數(shù)學(xué)教師充分意識(shí)到數(shù)形結(jié)合思想的重要性,并在教學(xué)活動(dòng)中加以靈活應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);數(shù)形結(jié)合;以數(shù)化形;以形變數(shù);數(shù)形互換
一、前言
在數(shù)學(xué)學(xué)科中,數(shù)形結(jié)合是極為重要的思維模式,是通過(guò)將抽象化的數(shù)字與具象化的圖形相互結(jié)合來(lái)解釋數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)與數(shù)學(xué)問(wèn)題。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,對(duì)于數(shù)形結(jié)合思維模式的應(yīng)用可以簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)知識(shí)的理解過(guò)程,并降低數(shù)學(xué)題目的解析難度。此外,數(shù)形結(jié)合思想還是一種知識(shí)遷移模式,對(duì)于教師來(lái)說(shuō),數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用可以有效提高教學(xué)質(zhì)量。
二、數(shù)形結(jié)合思想的重要意義
在各個(gè)階段的數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合思想的有效性與科學(xué)性已經(jīng)被證實(shí),并被廣泛應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中。通過(guò)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想,教師可以將問(wèn)題以更加直觀與清晰的圖形形式向?qū)W生展示,提高學(xué)生的理解能力與理解效率,并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的信心與興趣,幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,可以增強(qiáng)初中數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的趣味性,吸引學(xué)生的注意力,提高學(xué)生的關(guān)注度,能夠同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的代數(shù)思維與結(jié)合思維,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)分析能力。此外,數(shù)形結(jié)合思想能夠幫助學(xué)生將不同的數(shù)學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái),在更好地理解新知識(shí)的同時(shí),鞏固以往學(xué)過(guò)的知識(shí)內(nèi)容。
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合思想的重要作用包括以下方面:第一,簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容,降低數(shù)學(xué)題目的解析難度;第二,有利于學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)題目中的解題條件,更加高效而準(zhǔn)確地進(jìn)行相關(guān)題目的解析;第三,幾何圖形與函數(shù)圖像的應(yīng)用可以幫助學(xué)生進(jìn)行方程式的轉(zhuǎn)化,便于方程題型的解題;第四,在不等式題型的解題過(guò)程中,數(shù)形結(jié)合思想也會(huì)起到重要作用。
三、數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
數(shù)形結(jié)合思想是將抽象化的數(shù)字與具象化的圖像進(jìn)行有機(jī)結(jié)合與相互轉(zhuǎn)化的重要方式,通常在闡述與解釋數(shù)學(xué)概念中的應(yīng)用較多,對(duì)于數(shù)學(xué)題型的解析也不失為一種有效的方法。具體可以應(yīng)用于代數(shù)與幾何題目當(dāng)中,能夠降低解析難度,提高學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)概念的理解能力,提高解題效率等,在數(shù)學(xué)學(xué)科中的應(yīng)用具有較大的優(yōu)勢(shì)。
(一)以數(shù)化形
以數(shù)化形的思想主要應(yīng)用在初中數(shù)學(xué)的代數(shù)知識(shí)教學(xué)中。代數(shù)是初中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)一定的困難。學(xué)生在學(xué)習(xí)代數(shù)知識(shí)并利用代數(shù)知識(shí)來(lái)解答代數(shù)題型的時(shí)候,常常出現(xiàn)難以理解求解等問(wèn)題。這時(shí),通過(guò)將抽象的代數(shù)條件以函數(shù)圖像的方式展現(xiàn)出來(lái),就可以幫助學(xué)生更加直觀地理解題目中的條件,降低解題難度。同時(shí),利用數(shù)形結(jié)合的方式,也便于學(xué)生理解并記憶代數(shù)知識(shí)點(diǎn)。
例如,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,可以將一元二次方程看作一種函數(shù),結(jié)合函數(shù)與代數(shù)知識(shí)來(lái)理解問(wèn)題,并利用數(shù)形結(jié)合的方式直觀表示。舉例說(shuō)明,對(duì)于一元二次方程,通過(guò)以數(shù)化形進(jìn)行轉(zhuǎn)換,首先將之轉(zhuǎn)化為函數(shù)式,即,。以函數(shù)坐標(biāo)的形式加以表現(xiàn),繪制函數(shù)拋物線圖形,則拋物線與橫坐標(biāo)的兩個(gè)交點(diǎn)就是該一元二次方程的解。在講解一元二次方程的過(guò)程中,教師將數(shù)形結(jié)合的思想滲透到課堂教學(xué)當(dāng)中,潛移默化地在學(xué)生心目中構(gòu)建數(shù)形結(jié)合思維,能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,切實(shí)提高初中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果。
諸如二次函數(shù)這種將幾何與代數(shù)相結(jié)合的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),在教學(xué)與學(xué)習(xí)過(guò)程中的難度較大,練習(xí)與考試有很大的靈活調(diào)整空間,通常在中考中占據(jù)了單一題目的最大分值??紤]到二次函數(shù)代數(shù)與幾何相互融合的特點(diǎn),教師可充分發(fā)揮數(shù)形結(jié)合這一教學(xué)方法的優(yōu)勢(shì),通過(guò)繪制函數(shù)圖像展示二次函數(shù)變化的過(guò)程,提高學(xué)生的理解水平,并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
(二)以形變數(shù)
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合的思想可以引導(dǎo)學(xué)生更好地挖掘圖形中的條件,更加順利地解決圖形問(wèn)題。例如,在講解三角形的相關(guān)知識(shí)時(shí),教師可以運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想幫助學(xué)生明確圖形之間的關(guān)系,深入理解知識(shí)內(nèi)容。
如圖1,某直角三角形三條邊長(zhǎng)分別為,,,分別以三條邊長(zhǎng)為直徑,畫(huà)出三個(gè)半圓,求圖中的陰影部分面積。
在分析該題目時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生畫(huà)出圖形,通過(guò)圖形可以很清晰地明確三角形與半圓之間的關(guān)系,并明確解題方法。題目已經(jīng)給出了三角形的邊長(zhǎng)與半圓的直徑,則可以分別確定三個(gè)半圓的面積,最后將其相加即可。在引導(dǎo)學(xué)生解題的過(guò)程中,教師通過(guò)繪制圖形來(lái)幫助學(xué)生理解題目,能夠厘清解題思路。通過(guò)數(shù)形結(jié)合,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生鞏固以往學(xué)習(xí)過(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性思維能力。
圖1 直角三角形例題圖形
(三)數(shù)形互換
有一些數(shù)學(xué)問(wèn)題并不是簡(jiǎn)單地通過(guò)以數(shù)化形或者以形變數(shù)就能夠解決的,還需要在充分理解數(shù)學(xué)題目,明確題目條件的前提下,更加靈活地通過(guò)數(shù)形互換來(lái)解決問(wèn)題。這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生充分掌握數(shù)形結(jié)合的解題思路,幫助學(xué)生根據(jù)不同情況靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的方式理解知識(shí)點(diǎn),并靈活解析題目。
例如,在講解“平面直角坐標(biāo)系與函數(shù)”的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí),教師可以將平面直角坐標(biāo)系作為數(shù)形結(jié)合的重要媒介,在平面直角坐標(biāo)系上對(duì)應(yīng)平面上的點(diǎn)和有序?qū)崝?shù),結(jié)合函數(shù)與圖形知識(shí),從幾何的角度理解代數(shù)問(wèn)題,以代數(shù)方式研究幾何性質(zhì),向?qū)W生更加直觀地展示這一知識(shí)點(diǎn),在學(xué)生大腦中構(gòu)建數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思維,幫助學(xué)生掌握更加有效的解題方式。
四、結(jié)語(yǔ)
教師在運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中需要對(duì)教學(xué)材料與教學(xué)內(nèi)容有充分而全面的了解,明確在何種條件下可運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行教學(xué),并將這一思維模式教授給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的方式理解數(shù)學(xué)問(wèn)題,通過(guò)提高學(xué)生解析數(shù)學(xué)問(wèn)題的效率與準(zhǔn)確度,幫助學(xué)生樹(shù)立自信心,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
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