摘 要:數(shù)形結(jié)合思想是學(xué)生在初中階段進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)最常用到的重要指導(dǎo)思想之一,也受到教師的格外重視。尤其是隨著教育改革的推進(jìn)和新課標(biāo)的踐行,學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)思想方法的掌握被納入數(shù)學(xué)教師實(shí)際工作的重點(diǎn),為了進(jìn)一步提升初中數(shù)學(xué)教學(xué)的質(zhì)量,最大程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,本文將結(jié)合教學(xué)實(shí)踐初步探討數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合;初中數(shù)學(xué);運(yùn)用
從字面意思上來看,數(shù)形結(jié)合就是將數(shù)字語言與直觀圖形結(jié)合在一起,啟發(fā)學(xué)生的抽象思維和形象思維,使學(xué)生能夠自然而然地將“數(shù)”與“形”巧妙地連接起來,增強(qiáng)其聯(lián)想能力,將幾何問題和代數(shù)問題穿插起來,進(jìn)一步拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,使學(xué)生找到抽象困境的突破口。本文主要從新課導(dǎo)入、解決具體的數(shù)學(xué)問題、輔助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)等三個(gè)方面來探討初中數(shù)學(xué)教學(xué)運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想的方法,希望令廣大教師有所借鑒。
一、 在新課導(dǎo)入中的應(yīng)用
很多教師在引入新課的時(shí)候往往會(huì)遇到一些問題,比如學(xué)生對(duì)于新概念、新公式等理解不夠到位或存在明顯的困難,而教師如果只是一味地要求學(xué)生記憶,不僅不能使學(xué)生充分地理解和消化所學(xué)知識(shí),而且還會(huì)影響到學(xué)生下一階段的學(xué)習(xí),嚴(yán)重消磨學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。數(shù)學(xué)教材中的很多定義、定理等用數(shù)學(xué)語言敘述的內(nèi)容其實(shí)都和幾何圖形有著千絲萬縷的聯(lián)系,因此,教師應(yīng)當(dāng)提前做好“功課”,對(duì)教材上的新知識(shí)做全面、深入的分析,了解知識(shí)產(chǎn)生的背景,明確數(shù)學(xué)語言的幾何意義或幾何問題的文字含義,將抽象的概念、定理具體化,做到“簡明扼要”,同時(shí)又引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)“形”的感知進(jìn)一步加深對(duì)“數(shù)”的理解,準(zhǔn)確把握知識(shí)真諦。例如,教師在講解勾股定理相關(guān)知識(shí)的時(shí)候,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與到勾股定理的證明過程中,在此,教師運(yùn)用的是畢達(dá)哥拉斯的方法,主要通過全等的三角形等構(gòu)建兩個(gè)面積相同的正方形,推出面積等式進(jìn)一步化簡得出最終的勾股定理公式。通過這種方式,學(xué)生不僅能夠完整地經(jīng)歷數(shù)形結(jié)合的證明過程,而且還能真切地感受到古代數(shù)學(xué)家的思想方法,達(dá)到強(qiáng)烈的情感共鳴。
二、 指導(dǎo)學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題
運(yùn)用數(shù)與形的結(jié)合將某些抽象的數(shù)學(xué)問題形象直觀化,也能幫助學(xué)生更好地把實(shí)際問題變成認(rèn)知范圍以內(nèi)的數(shù)學(xué)問題,構(gòu)建理想的數(shù)學(xué)模型,使得疑難迎刃而解。其實(shí),不論是在課堂還是實(shí)際生活中,數(shù)學(xué)思想都滲透在方方面面,教師不應(yīng)當(dāng)只以考試成績?yōu)楹饬繉W(xué)生的標(biāo)準(zhǔn),而是要重視學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思想解決問題的過程,增強(qiáng)學(xué)生的思維靈活度,看其能否找出一道題的多種解法,或者應(yīng)用舉一反三的方法求解同類問題。很多教師對(duì)于學(xué)生的解題能力遲遲不見提升很是困惑,明明讓學(xué)生做了大量的題目,而且也講得十分細(xì)致,怎么稍微進(jìn)行“變形”就又不會(huì)了呢?就運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解題來說,可能學(xué)生對(duì)于“數(shù)”與“形”之間的聯(lián)系挖掘得始終不夠深入,數(shù)學(xué)思維方面存在較多桎梏,而教師要做的就是最大程度上引導(dǎo)學(xué)生突破各種不利于思維拓展的條條框框,建立一套屬于自己的認(rèn)知和聯(lián)想體系,主動(dòng)探索數(shù)學(xué)語言和幾何圖形之間的關(guān)系,從而真正把握數(shù)形結(jié)合解決數(shù)學(xué)問題的技巧。
從教材涉及的具體的數(shù)學(xué)問題來分析,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想比較廣泛的有實(shí)數(shù)與數(shù)軸問題、方程問題、不等式問題、函數(shù)問題、概率統(tǒng)計(jì)問題等等。在解決與二次函數(shù)相關(guān)的實(shí)際問題時(shí),以下題為例:某商場(chǎng)促銷一種襯衫,進(jìn)價(jià)為50元一件,據(jù)市場(chǎng)調(diào)查,銷售單價(jià)是100元時(shí)平均每天銷售量是50件,而銷售單價(jià)每降低1元,平均每天就可以多售出2件。問每件襯衫銷售價(jià)是多少元時(shí),商場(chǎng)每天銷售這種襯衫的利潤最大,最大利潤是多少?
首先,學(xué)生根據(jù)問題設(shè)出相應(yīng)的變量,在這里我們要求的為銷售單價(jià)和最大利潤,因此,我們可以設(shè)每天的利潤為y,銷售單價(jià)為x,根據(jù)利潤=銷售單價(jià)×銷售量–單件進(jìn)價(jià)×銷售量的式子我們會(huì)發(fā)現(xiàn),銷售量目前還不知道,因此,我們要根據(jù)問題給出的條件將銷售量表示出來,因?yàn)槊拷祪r(jià)1元,平均每天多售出2件,因此,當(dāng)銷售單價(jià)為x元時(shí)每天的銷售量為50+(100-x)×2件,化簡為250-2x,這樣利潤y=(x-50)(250-2x)。這時(shí),學(xué)生便得到了一個(gè)二次函數(shù):y=-2x2+350x-12500,接下來便是畫出函數(shù)的圖像。函數(shù)圖像及其性質(zhì)一直是重點(diǎn)考察的內(nèi)容,教師應(yīng)當(dāng)先讓學(xué)生自行判斷開口方向、對(duì)稱軸,在這個(gè)過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生注意實(shí)際問題中自變量的取值范圍,看自己所確定的自變量的值是否符合條件,進(jìn)一步輔助學(xué)生把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)。
三、 輔助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)
如果能把數(shù)量信息通過圖形反映出來,使數(shù)量之間的關(guān)系更加清晰,那么,學(xué)生也就可以以更為簡單的方式組織自己的思路,尤其是在梳理知識(shí)、完善知識(shí)體系時(shí),把繁雜而又分散的知識(shí)點(diǎn)通過思維導(dǎo)圖的形式展示出來,發(fā)散學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,進(jìn)一步提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)效率。代數(shù)被稱作“有序的邏輯”,而幾何被稱作“看得見的邏輯”,因此,學(xué)生如果能夠熟練地應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,邏輯能力和空間觀念也將得到很大的提升。但數(shù)形結(jié)合的運(yùn)用過程不是毫無邏輯的,學(xué)生應(yīng)當(dāng)明確其方向,當(dāng)以得出“數(shù)”為目的時(shí),學(xué)生可能就要借助“形”為手段;而要闡述“形”的相關(guān)性質(zhì)時(shí),同樣需要“數(shù)”為規(guī)范表達(dá)的工具。
就學(xué)生運(yùn)用思維導(dǎo)圖的過程來說,學(xué)生多數(shù)時(shí)候更需要以“形”表“數(shù)”。首先,學(xué)生應(yīng)當(dāng)對(duì)思維導(dǎo)圖有一個(gè)基本的了解,從字面意思上來看,它似乎是圖形與文字的結(jié)合體,而更深一步講,思維導(dǎo)圖將各級(jí)主題通過關(guān)鍵詞等方式充分地聯(lián)系起來,由某一思考中心出發(fā),向周圍延伸出無數(shù)節(jié)點(diǎn),從而以這種方式理解和記憶知識(shí)。其次,學(xué)生應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)習(xí)的實(shí)際需求選取科學(xué)合理的思維導(dǎo)圖,明確中心主題,深入挖掘主題圖的內(nèi)涵,由逐步讀懂思維導(dǎo)圖的含義到自主設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖,循序漸進(jìn)地提升識(shí)圖組圖能力。
四、 結(jié)語
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合能幫助學(xué)生挖掘豐富的形象化材料,將抽象而復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系變得具體直觀,使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程更加高效,培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維,開發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)潛能,讓初中數(shù)學(xué)課堂變得富有活力。因此,教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握系統(tǒng)的數(shù)形結(jié)合思想運(yùn)用技巧,讓學(xué)生真正喜歡學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)而不是懼怕數(shù)學(xué)。
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作者簡介:
賴秀平,福建省龍巖市,福建省龍巖市永定區(qū)虎崗中學(xué)。