摘 要:近年來(lái),高中數(shù)學(xué)深受新課程改革的影響,數(shù)學(xué)的教學(xué)方式在不斷創(chuàng)新改革,主要表現(xiàn)在將從傳統(tǒng)的題海戰(zhàn)術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探索實(shí)踐、合作交流的學(xué)習(xí)教學(xué)模式。數(shù)形結(jié)合作為數(shù)學(xué)解題方法的重要思維原則之一,實(shí)現(xiàn)了數(shù)與形的融合與轉(zhuǎn)化,對(duì)學(xué)好高中數(shù)學(xué)十分重要。因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)給學(xué)生灌輸數(shù)形結(jié)合的思想,優(yōu)化教學(xué)方案,提高學(xué)生的思維能力與解題能力。本文主要論述了數(shù)形結(jié)合在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的現(xiàn)狀分析,提出了數(shù)形結(jié)合在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合;高中數(shù)學(xué)教學(xué);運(yùn)用分析
一、 數(shù)形結(jié)合法的概念
數(shù)行結(jié)合法從字面上講就是指兩個(gè)方面,一個(gè)是數(shù)字(即代數(shù)、方程、函數(shù)等),一個(gè)是圖形(即幾何圖形、函數(shù)圖像)。它們相互結(jié)合轉(zhuǎn)化,通過“以形助數(shù)”或“以數(shù)解形”的方式,達(dá)到解決問題的目的,其核心是代數(shù)與幾何的對(duì)立統(tǒng)一和完美結(jié)合。數(shù)形結(jié)合常與以下數(shù)學(xué)問題聯(lián)系起來(lái):
1. 數(shù)與數(shù)軸的關(guān)系;
2. 函數(shù)與圖像的關(guān)系;
3. 方程與不等式中求值域、最值問題;
4. 解析幾何中點(diǎn)、線、曲線的關(guān)系問題;
5. 基于幾何元素和幾何條件建立的概念如復(fù)數(shù)、三角函數(shù)等。
二、 數(shù)形結(jié)合方法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)用的現(xiàn)狀分析
(一) 教師教學(xué)模式單一,沒有重視數(shù)形結(jié)合的講授
許多高中數(shù)學(xué)教學(xué)仍停留在老師講授,學(xué)生去記憶的階段,學(xué)生不能自已主動(dòng)去探索推導(dǎo),運(yùn)用數(shù)學(xué)思想解決問題。教師教學(xué)模式單一,講解題目時(shí)習(xí)慣性按參考書提供的答案進(jìn)行講解,照本宣科,沒有創(chuàng)新的思路方法。
教師需要改變傳統(tǒng)板書模式,充分利用多媒體教學(xué),追求直觀地為學(xué)生展現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的優(yōu)點(diǎn),幫助學(xué)生理解復(fù)雜的數(shù)學(xué)題目,方便學(xué)生對(duì)數(shù)形結(jié)合方法的理解記憶,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,從而改善教學(xué)現(xiàn)狀。
(二) 學(xué)生缺乏對(duì)數(shù)形結(jié)合意識(shí)、實(shí)踐能力的培養(yǎng)
學(xué)生缺乏數(shù)形結(jié)合意識(shí)一方面是由于教師對(duì)這種意識(shí)的灌輸程度不夠,另一方面是因?yàn)閷W(xué)生自身沒有意識(shí)到其重要性。有些教師在教學(xué)時(shí)會(huì)習(xí)慣性地將代數(shù)與幾何區(qū)分開來(lái),潛移默化地影響了學(xué)生對(duì)數(shù)形結(jié)合方法的重視程度。因此,教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)數(shù)形結(jié)合在數(shù)學(xué)解題過程中的重要性,為學(xué)生做出示范,將數(shù)形結(jié)合方法與常規(guī)方法進(jìn)行比較,直觀地體現(xiàn)其簡(jiǎn)便性、直觀性。
三、 數(shù)形結(jié)合在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用
(一) 運(yùn)用數(shù)形結(jié)合解決集合問題
集合問題是我們?cè)诟咧袛?shù)學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的第一個(gè)需利用數(shù)形結(jié)合方法來(lái)解決的問題。它涉及的并集、交集、補(bǔ)集等問題需要借助數(shù)軸或韋恩圖來(lái)解決,讓抽象的數(shù)字直觀化,方便學(xué)生理解掌握。
此題是很基礎(chǔ)的一道集合體,若沒有數(shù)軸的幫助我們很難直觀地解出這道題,但我們?nèi)绻麑㈩}干融入數(shù)軸,如下圖,就可以很直觀地發(fā)現(xiàn)這道題選D。
(二) 運(yùn)用數(shù)形結(jié)合解決函數(shù)問題
函數(shù)的學(xué)習(xí)一直是高中數(shù)學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn),又是高考命題的主要方向,許多學(xué)生到高三都不能很好地利用掌握。而函數(shù)和圖形又是密不可分的,想要學(xué)好函數(shù)問題就必須具備數(shù)形結(jié)合的思想,這樣有利于函數(shù)問題的思路分析、化簡(jiǎn)、推理過程,從而能快速找到問題的突破口,寫出答案。
例如在求函數(shù)f(x) 當(dāng)然不是所有的函數(shù)問題都會(huì)像上述問題那么簡(jiǎn)單,但其所展示的解題意識(shí)是互通的。需要學(xué)生在做題過程中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合方法歸類總結(jié),比較異同,從而形成自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。 (三) 運(yùn)用數(shù)形結(jié)合解決方程、不等式問題 方程、不等式問題貫穿于一張高考試卷的始終,很多學(xué)生反映方程、不等式問題又難,計(jì)算又復(fù)雜,對(duì)其抱著畏懼的心情。其實(shí)方程、不等式說(shuō)難不難,說(shuō)簡(jiǎn)單也不簡(jiǎn)單,主要看你是否能靈活運(yùn)用自己的數(shù)學(xué)思想,轉(zhuǎn)化條件中的數(shù),然后運(yùn)用數(shù)形結(jié)合法找到數(shù)與形的結(jié)合點(diǎn),化抽象為直觀來(lái)攻破難題 例如:在解x2-x-2<0這一不等式時(shí),應(yīng)先求出等式的解為x1=2,x2=-1,可知函數(shù)與x軸交點(diǎn)坐標(biāo)為(2,0),(-1,0),然后畫出x2-x-2=0的函數(shù)圖像。因?yàn)榍蠛瘮?shù)小于0時(shí)的解,由圖可以看出,當(dāng)y<0時(shí),解集為-1 (四) 運(yùn)用數(shù)形結(jié)合解決解析幾何的問題 解析幾何問題是幾何與代數(shù)的融合,其基本思想就是用代數(shù)解幾何問題,常常與圓的問題結(jié)合起來(lái),難度很大。在解題過程中對(duì)學(xué)生邏輯思維能力的要求極大,需要學(xué)生將各類數(shù)學(xué)思想貫通運(yùn)用,尋求簡(jiǎn)便巧妙的方法減少計(jì)算量,提高正確率。 由本題可以發(fā)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合法在解析幾何中的運(yùn)用有多么重要,善于運(yùn)用數(shù)形結(jié)合法對(duì)解析幾何中點(diǎn)、線、曲線的性質(zhì)和相互關(guān)系的研究都具有很大幫助。 四、 結(jié)束語(yǔ) 綜上所述,數(shù)形結(jié)合法可以說(shuō)是貫穿了高中數(shù)學(xué)的所有重要知識(shí)點(diǎn),是最基礎(chǔ),最有效的數(shù)學(xué)思想。靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合法可有效減少計(jì)算量,降低高中數(shù)學(xué)的難度。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)積極灌輸數(shù)形結(jié)合思想,在堅(jiān)持?jǐn)?shù)形結(jié)合的基礎(chǔ)上展開教學(xué),幫助學(xué)生更好地利用數(shù)形結(jié)合思想解決復(fù)雜問題,提高學(xué)習(xí)效率。 參考文獻(xiàn): [1]曾麗萍.論數(shù)形結(jié)合方法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用研究[J].內(nèi)江科技,2018,39(3):135-136. [2]高峰.數(shù)形結(jié)合方法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].黑龍江教育(理論與實(shí)踐),2017(12):91-92. [3]張艷.數(shù)形結(jié)合思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)校外教育,2016(31):55+57. 作者簡(jiǎn)介:羅新,內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市,海拉爾區(qū)北師高級(jí)中學(xué)。