梁立芝
摘要:數(shù)學(xué)學(xué)科對于一個學(xué)生的成長有著非常重要的作用,一個學(xué)生從啟蒙就要接觸數(shù)學(xué)這門課程,隨著學(xué)生認(rèn)知能力的提升,數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)難度也逐漸加大,這種趨勢在高中之后體現(xiàn)得越來越明顯,很多學(xué)生也為數(shù)學(xué)的難度而感到困擾。其實高中數(shù)學(xué)難度的增加很大程度上來源于該學(xué)科較強的邏輯性和抽象性,所以要使學(xué)生適應(yīng)高中數(shù)學(xué)的難度就要賦予這門學(xué)科形象性,因此,高中數(shù)學(xué)教師可以在教學(xué)中向?qū)W生強調(diào)數(shù)形結(jié)合的思想在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性,當(dāng)學(xué)生面對一些比較抽象的數(shù)學(xué)問題時,可以教會他們將抽象的數(shù)字用形象的圖形來理解,這樣就可以將這些抽象的問題變得更加具體,更加直觀,這樣也可以更加接近學(xué)生的接受程度,從而完成本學(xué)科的教學(xué)任務(wù)。本文主要就是分析數(shù)學(xué)教學(xué)中如何貫徹數(shù)形結(jié)合的思想,進而讓學(xué)生掌握這種數(shù)學(xué)思想,用它來解決數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的問題。
關(guān)鍵詞:高中教學(xué);數(shù)形結(jié)合
引言:
進入高中階段,很多學(xué)生會不適應(yīng)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),因為和初中相比,數(shù)學(xué)學(xué)科的跨度很大,抽象性更強,這就需要學(xué)生有較強的邏輯思維能力,然而這種能力也是很多高中生所欠缺的。對于一個高中數(shù)學(xué)教師來說,使用科學(xué)的教學(xué)方法,使這能夠?qū)⒊橄蟮膯栴}變成形象可感的問題,是強化學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,提升數(shù)學(xué)課堂效率的必由之路。在諸多數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法中,有一種可以幫助學(xué)生將題目進行形象直觀的理解,化繁為簡,那就是到數(shù)形結(jié)合的方法,學(xué)生在解題過程中如果能夠靈活運用,在解答很多問題時,無論在解題的準(zhǔn)確性上還是在對時間的控制上都能得到保證。因此作為數(shù)學(xué)教師,要將此種方法傳授給學(xué)生,使其通過學(xué)會“漁”進而收獲“魚”。
一、數(shù)形結(jié)合思想方法的定義與原則
(一)定義
數(shù)和形這兩種元素是數(shù)學(xué)學(xué)科的最基本元素,無論是學(xué)習(xí)代數(shù)還是學(xué)習(xí)幾何,大多數(shù)問題都是通過這二者的關(guān)系從而得到解決的。隨著學(xué)生對數(shù)學(xué)認(rèn)識的深化,對這二者的關(guān)系的把握越是重要。在這兩個元素中,“數(shù)”代表的是數(shù)學(xué)問題中各個變量的數(shù)量關(guān)系,而“形”就是隱藏前者背后的能夠給解題者以直觀想象的空間元素。有一些數(shù)量關(guān)系,我們?nèi)シ治龆呋驇追降年P(guān)系并試圖求解時,可是選擇把這些抽象的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為圖形關(guān)系,相反地,我們解決圖形問題時也可以將形象的東西數(shù)量化。教師在教學(xué)時,讓學(xué)生了解使用數(shù)形結(jié)合方法在解決具體數(shù)學(xué)問題的優(yōu)勢所在,進而要強化這種意識,讓學(xué)生在解題的過程中貫徹數(shù)形結(jié)合的思想,多使用這種方法去解決數(shù)學(xué)問題。
(二)原則
使用數(shù)形結(jié)合的解題方法要遵循兩個原則。
首先是雙向性原則。數(shù)學(xué)形的作用就在于能夠使學(xué)生對數(shù)量方面的內(nèi)容作一個直觀的理解,而數(shù)量的內(nèi)容又能夠?qū)?shù)學(xué)圖形進行比較準(zhǔn)確修飾限定,而數(shù)形結(jié)合的雙向性原則也就是我們在面對一個數(shù)學(xué)問題時,試圖從一個角度去分析數(shù)字和與它所對應(yīng)的圖形,也不能忽視從另外一個角度進行分析,因為這樣可以可以使學(xué)生對問題當(dāng)中所存在的全部條件的解讀更為準(zhǔn)確。
其次就是等價性原則,也就是說數(shù)與形這兩方面在幾何性質(zhì)方面是等價的。因為我們在對于具體進行圖形描繪時,避免不了會出現(xiàn)局限性問題,倘或我們不能將二者等價看待,在描繪圖形時就會再現(xiàn)嚴(yán)重的偏差,使學(xué)生不能準(zhǔn)確全面地把握題目所給的條件,最終影響問題的解答。
二、在高中數(shù)學(xué)數(shù)形結(jié)合思想教學(xué)的具體操作
(一)化圖形為數(shù)量
有一些數(shù)學(xué)習(xí)題,盡管出現(xiàn)一些圖形,能夠使學(xué)生對于具體條件的分析有一些幫助,但其中的局限性較強,那么就應(yīng)該利用數(shù)量關(guān)系來計算,如下題所示:
例:已知方程x~(2)+y~(2)=3,求b=2x+y的取值范圍。
由上一題的圖形,我們可以得出一條其斜率為-2的直線,然而從這樣的圖形中我們?nèi)匀徊荒苤庇^地明確P_(1)與P_(2)的值,我們就明確直線BP_(1)以及BP_(2)的方程,再將后者的方程首先得設(shè)成2x+y+c=0,繼而通過圓的方程,我們可以求出出c的值為根號15,根據(jù)兩條直線的方程,最終可以得出b的取值范圍。
(二)化數(shù)量為圖形
在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,我們總是會遇到一些習(xí)題,借助圖形來進行分析能夠收到事半功倍的效果,這就根源于圖形具有很強的直觀性,學(xué)生在解題時將抽象的數(shù)量轉(zhuǎn)化為直觀的圖形,能夠節(jié)省時間,提升解題的準(zhǔn)確率,如下題所示:
例:已知sinx=sin2x,問這個方程在(0,2π)這個區(qū)間里存在著幾個解。
我們面對這樣的問題,將數(shù)字、數(shù)量轉(zhuǎn)化為圖形無疑是最為明智的,這也就體現(xiàn)了利用圖形解題簡單快捷的優(yōu)勢。我們可以用f(x)和g(x)這兩組圖形分別表示sin2x與sinx,這樣,這個問題也就轉(zhuǎn)化為這兩個函數(shù)在(0,2π)這個區(qū)間里存在著幾個交點的問題了。我們接下來就在同一個坐標(biāo)系內(nèi)描繪兩個函數(shù)的圖像即可,最后能夠直觀的看到兩個函數(shù)在規(guī)定的區(qū)間里存在著3個交點,也就是說函數(shù)的解是3個。
(三)數(shù)形結(jié)合
在高中數(shù)學(xué)課堂上,無論是數(shù)字轉(zhuǎn)化為圖形,還是圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字都存在著一定局限性,為了使學(xué)生在解題方面考慮得更加周全,結(jié)果更加準(zhǔn)確,還要將這兩者結(jié)合在一起,如下題:
例:有一點M(3,5),分別在直線y=x與y軸上找出兩點P、N,使其與點M所組成的三角形△PMN的周長最小。
我們分析這個題所給出的條件后,就要遵循題目要求,描繪出這個題所對應(yīng)的函數(shù)圖:每一步就是要根據(jù)“兩點之間線段最短”公理找出點M分別關(guān)于這兩條直線的對稱點,其次明確該三角形周長最小,必須滿足這兩個對稱點與與P共線這一條件,最后確定出N與P的值。
三、結(jié)束語
高中的數(shù)學(xué)教學(xué)抽象性強,需要較大的邏輯思維含量,因此其難度要比初中數(shù)學(xué)大。這了解決高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的有關(guān),數(shù)學(xué)教師要在教學(xué)過程中教會學(xué)生運用數(shù)形結(jié)合的方法,并加以反復(fù)強調(diào),這樣更有益于學(xué)生在有限的時間內(nèi)解決現(xiàn)有問題,提高解題效率,這樣更有助于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的提升。