郭艷華
(遼寧省撫順市新賓滿族自治縣高級(jí)中學(xué),遼寧 撫順)
數(shù)學(xué)是一門邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科,知識(shí)學(xué)習(xí)難度較高,對(duì)于中學(xué)生而言感覺十分枯燥、乏味。高中數(shù)學(xué)中,新課程教育改革要求教師可以轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,選擇合適的教學(xué)方法,突出學(xué)生主體地位,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí),掌握合理的學(xué)習(xí)方法,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)素養(yǎng),促進(jìn)綜合素質(zhì)全面發(fā)展。但是,由于種種客觀因素影響,在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中受到一系列因素制約和影響,還有待進(jìn)一步完善,充分發(fā)揮數(shù)形結(jié)合思想方法優(yōu)勢(shì),提升數(shù)學(xué)教學(xué)有效性。由此,加強(qiáng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想方法應(yīng)用研究,可以為后續(xù)教育改革奠定基礎(chǔ)。
高中數(shù)學(xué)知識(shí)抽象、復(fù)雜,邏輯性較強(qiáng),學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。數(shù)、形作為數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中的主要元素,主要是指數(shù)量關(guān)系和空間圖像。在特殊情況下,可以將數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g圖形,空間圖形也可以轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)量關(guān)系,力求將復(fù)雜問(wèn)題精簡(jiǎn)化,幫助學(xué)生解題,提升學(xué)習(xí)成效。數(shù)形結(jié)合思想方法在數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中,將數(shù)學(xué)圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)語(yǔ)言,有機(jī)整合抽象思維和形象思維,解決抽象性問(wèn)題,在加深知識(shí)理解和記憶的同時(shí),有效提升學(xué)生的解題能力[1]。
高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,應(yīng)該遵循雙向性原則和等價(jià)性原則。主要是在幾何圖形分析時(shí),兼顧對(duì)代數(shù)抽象性的分析,充分發(fā)揮代數(shù)語(yǔ)言邏輯特點(diǎn),避免集合直觀思維的束縛,提升學(xué)習(xí)成效;等價(jià)性原則則是要求在數(shù)字和圖形相互轉(zhuǎn)變中,保持等價(jià)關(guān)系,究其根本在于部分圖形自身局限性,畫圖中無(wú)法把握精準(zhǔn)性,可能影響到解題效果,所以需要注重?cái)?shù)字和圖形的等價(jià)。
由于圖形自身直觀性特點(diǎn),有助于加深復(fù)雜知識(shí)的理解和記憶,優(yōu)勢(shì)較為突出。在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,對(duì)于部分抽象、復(fù)雜的代數(shù)問(wèn)題,可以利用數(shù)形結(jié)合思想方法將其轉(zhuǎn)化為圖形問(wèn)題進(jìn)行分析,這樣可以有效鍛煉學(xué)生的邏輯思維,梳理解題思路,在解題的同時(shí),提高學(xué)生的解題能力。
諸如,在解決方程 x2-1=k+1,分析k取值不同情況下,方程有多少個(gè)解。在具體解題中,可以將方程轉(zhuǎn)變?yōu)閥1=x2-1、y2=k+1,畫出對(duì)應(yīng)的函數(shù)圖象,求解方程。由于y2=k+1代表與x軸平行的直線。如果k<-1,兩個(gè)函數(shù)不相交,說(shuō)明方程沒有解;k=-1時(shí),兩個(gè)函數(shù)相交于兩點(diǎn),說(shuō)明方程有兩個(gè)解;k在(-1,0)之間,兩個(gè)函數(shù)相交于四點(diǎn),說(shuō)明方程有四個(gè)解;k=0時(shí),兩個(gè)函數(shù)相交于三個(gè)點(diǎn),說(shuō)明方程有三個(gè)解;k>0,兩個(gè)函數(shù)相交于兩點(diǎn),說(shuō)明方程有兩個(gè)解[2]。
此例題主要是探究函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題,可以通過(guò)數(shù)形結(jié)合思想來(lái)解題,這樣可以幫助學(xué)生理清解題思路,提升解題效率和解題質(zhì)量。通過(guò)直觀圖形,有助于傳授知識(shí),提升學(xué)生的觀察能力,鍛煉學(xué)生邏輯思維能力,為后續(xù)學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
盡管圖形具有直觀形象的特點(diǎn),但是在部分情況下,圖形同樣存在一定的局限性,難以獲取更加精準(zhǔn)的計(jì)算,把握推理邏輯,尤其是在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)圖像的弊端較大,甚至?xí)?dǎo)致解題方向發(fā)生偏離。故此,面對(duì)此類問(wèn)題應(yīng)該充分發(fā)揮數(shù)形結(jié)合思想方法優(yōu)勢(shì),將圖形轉(zhuǎn)變?yōu)榇鷶?shù),理清解題思路,更加高效地解決問(wèn)題。
諸如,f(x)=x2-2ax+2,x在[-1,+∞]區(qū)間時(shí),f(x)>a成立,求取a的取值范圍。當(dāng)x在[-1,+∞]區(qū)間,f(x)>a成立,那么x2-2ax+2-a>0 恒成立。所以,g(x)=x2-2ax+2-a在 x軸上方。為了保證不等式成立,需要在以下兩種情況下方可以滿足,一種是Δ=4a2-4(2-a)<0,a 的取值范圍在(-2,1);另一種則是 Δ≥0,g(-1)>0,a<-1,a 的取值范圍為(-3,1)。
通過(guò)對(duì)例題的解析可以了解到,對(duì)于部分求解具體值的數(shù)學(xué)問(wèn)題,如果無(wú)法結(jié)合圖形來(lái)解題,可以將圖形轉(zhuǎn)化為代數(shù)問(wèn)題進(jìn)行分析,這樣更具邏輯性,可快速求解。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生需要充分考量解題的條件,挖掘題目中潛在信息,確保解題完整、準(zhǔn)確。
高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,無(wú)論是代數(shù)還是集合圖形解題都存在各自的局限性,兩者是相輔相成的,存在密切聯(lián)系。在部分?jǐn)?shù)學(xué)問(wèn)題解題中,需要充分整合數(shù)形優(yōu)勢(shì),數(shù)形結(jié)合應(yīng)用來(lái)解決問(wèn)題。在面對(duì)靜態(tài)函數(shù)問(wèn)題時(shí),可以采用坐標(biāo)系-圖像方式動(dòng)態(tài)表達(dá),梳理解題思路,多角度剖析問(wèn)題,更加高效地解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,提升解題效率。
綜上所述,高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,通過(guò)數(shù)形結(jié)合思想方法的應(yīng)用,可以進(jìn)一步突出學(xué)生主體地位,完善傳統(tǒng)教學(xué)方法和教學(xué)理念缺陷,發(fā)揮數(shù)形結(jié)合優(yōu)勢(shì),將復(fù)雜問(wèn)題精簡(jiǎn)化,理清解題思路,可以有效提升解題效率,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)素養(yǎng),為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
[1]陸燕.數(shù)形結(jié)合思想方法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用分析[J].新校園(中旬刊),2017,31(10):58.
[2]李貞凌.數(shù)形結(jié)合思想方法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)與解題中的應(yīng)用[J].學(xué)周刊,2017,21(27):105-106.
作者簡(jiǎn)介:郭艷華(1975.06—),女,滿族,遼寧省撫順市新賓縣人。大學(xué)本科,教師。研究方向:高中數(shù)學(xué)教育。