張傳鵬
摘要:數(shù)形結(jié)合是高中學(xué)習(xí)階段一個(gè)重要的數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)途徑,是解決多種數(shù)學(xué)問(wèn)題的有效且常用的思維方法。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,教師要能夠根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)將數(shù)和行充分結(jié)合起來(lái),把數(shù)形結(jié)合思想融于學(xué)習(xí)當(dāng)中,一方面培養(yǎng)學(xué)生的一題多解思想,另一方面開拓他們的思維,拓寬知識(shí)面。通過(guò)訓(xùn)練使學(xué)生充分感受到數(shù)形結(jié)合方法的魅力,學(xué)會(huì)多角度、多層次分析問(wèn)題,學(xué)會(huì)在解題過(guò)程中找到快捷、靈活的解題途徑。
關(guān)鍵字:數(shù)形結(jié)合;高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)思想;解題能力
中圖分類號(hào):G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1672-1578(2018)02-0135-01
數(shù)形結(jié)合方法是高中教學(xué)中一種重要的直觀教學(xué)與微觀教學(xué)相結(jié)合的思想方法。通過(guò)數(shù)形結(jié)合可以把利用數(shù)難以理解和解決的問(wèn)題通過(guò)形來(lái)解決,數(shù)和形是既對(duì)立又統(tǒng)一的,且在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系。數(shù)是指代數(shù)、方程和函數(shù)之類的數(shù)量關(guān)系,而形是指幾何圖形和函數(shù)圖像等。在高中教學(xué)過(guò)程中,教給學(xué)生準(zhǔn)確把握利用代數(shù)方法解決幾何問(wèn)題以及運(yùn)用幾何方法解決代數(shù)問(wèn)題的時(shí)機(jī),可以幫助學(xué)生把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,大大提高解題效率。
1.數(shù)形結(jié)合思想簡(jiǎn)述
數(shù)形結(jié)合能夠有效使得數(shù)更加直觀,使得形更加細(xì)致,數(shù)形結(jié)合思想分為"以形助數(shù)"和"以形輔數(shù)"兩個(gè)方面:利用形的形象性和直觀性把數(shù)與數(shù)之間的關(guān)系直觀形象地呈現(xiàn)給學(xué)生,如利用函數(shù)圖像表述函數(shù)的性質(zhì);借助數(shù)的精確性和規(guī)范性來(lái)表述形的概念、性質(zhì)以及內(nèi)涵,如用曲線方程來(lái)解釋曲線的幾何性質(zhì)。這樣通過(guò)數(shù)形結(jié)合思想就有效實(shí)現(xiàn)了抽象思維和形象思維的結(jié)合,為抽象概念與具體形象的搭建起橋梁,幫助他們進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換。
2.數(shù)形結(jié)合思想運(yùn)用原則
2.1 等價(jià)原則。在進(jìn)行數(shù)形轉(zhuǎn)換的時(shí)候,要注意等價(jià)原則,如果使用的圖形存在一定的局限性,使其不能完整表現(xiàn)出數(shù)的一般性,這樣的形表述出來(lái)的數(shù)的性質(zhì)就存在漏洞,不能反映出數(shù)的本質(zhì),所以說(shuō)如果不能等價(jià)進(jìn)行數(shù)形轉(zhuǎn)換就會(huì)帶來(lái)一定的負(fù)面影響。
2.2 雙向性原則。雙向即幾何和代數(shù)兩個(gè)方面的結(jié)合,利用了幾何的直觀性進(jìn)行快速分析,又利用了代數(shù)的抽象性和精確性進(jìn)行了定位,這兩個(gè)方面是緊密結(jié)合、相輔相成的。
2.3 簡(jiǎn)單性原則。利用數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行題目的解答,主要目的是化難為簡(jiǎn)。那么具體是用幾何代替代數(shù)還是兩者兼顧?這就要看使用哪種方法會(huì)使題目更加簡(jiǎn)單,使題目的解答更加快速。利用數(shù)形結(jié)合的目的就是找出題目的突破口,挖掘題目中的隱含條件,確定參數(shù)的取值范圍,建立起數(shù)與數(shù)之間的關(guān)系。
3.數(shù)形結(jié)合在教學(xué)中的作用
3.1 運(yùn)用數(shù)形結(jié)合提高學(xué)生解題欲望。數(shù)形結(jié)合能夠充分展現(xiàn)數(shù)學(xué)的美感。在數(shù)學(xué)知識(shí)當(dāng)中,許多內(nèi)容都蘊(yùn)含著美,如"黃金率"在身材比例、建筑設(shè)計(jì)等多個(gè)方面展現(xiàn)出美,使人們都用這一黃金分割的觀念來(lái)審視世界。再如方程ρ=α(1-cosθ)用圖形表現(xiàn)出來(lái)就是美麗的心形線,而方程ρ=2αsin3θ用圖形表現(xiàn)出來(lái)就是一朵美麗的三葉玫瑰線。那么在教學(xué)過(guò)程中能夠利用這些素材,進(jìn)行知識(shí)的講解和傳授,積極引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)美、感受美,就能在很大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高他們的解題欲望。長(zhǎng)此以往,逐漸加強(qiáng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,克服了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的恐懼心理,這樣就能夠把學(xué)生從"要我學(xué)"的心理狀態(tài)引導(dǎo)到"我要學(xué)"上,建立起健康、積極的學(xué)習(xí)心態(tài),從而取得良好的學(xué)習(xí)效果。
3.2 利用數(shù)形結(jié)合培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。人體科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),人的大腦分為左右兩個(gè)半球,兩個(gè)半球具有不同的功能。左半腦偏重于邏輯抽象思維,那么數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)的學(xué)習(xí)就能夠鍛煉學(xué)生的左半腦,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的能力;而右半腦偏重于形象思維,數(shù)學(xué)教學(xué)當(dāng)中形的教學(xué),就有助于鍛煉學(xué)生直觀想象能力。難么數(shù)形結(jié)合的運(yùn)用,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過(guò)程中充分利用了整個(gè)大腦,在培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力的同時(shí)也發(fā)展了邏輯思維能力。
(1)數(shù)形結(jié)合教學(xué)能夠幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的理解和記憶。"記憶是智慧的倉(cāng)庫(kù)"。人們知識(shí)的積累和運(yùn)用都離不開記憶,一個(gè)人在工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中能力的體現(xiàn)也離不開良好的記憶能力。在中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,基礎(chǔ)知識(shí)是整個(gè)學(xué)習(xí)的基石,只有深刻理解了這些知識(shí)并且牢固記憶以后,才能加以靈活運(yùn)用。而基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)離不開記憶,記憶是掌握基礎(chǔ)知識(shí)的手段;而記憶的過(guò)程也是基礎(chǔ)知識(shí)不斷內(nèi)化的過(guò)程,兩者相輔相成。
(2)運(yùn)用數(shù)形結(jié)合培養(yǎng)學(xué)生的直觀思維能力。直覺(jué)在數(shù)學(xué)解題過(guò)程中也起到了至關(guān)重要的作用,在分析題目的時(shí)候如果有著準(zhǔn)確的直覺(jué),就能夠快速準(zhǔn)確的找出題目的突破口,從而進(jìn)一步挖掘題目里的隱含條件,做出合理的推斷,最終得到結(jié)論。利用數(shù)形結(jié)合思想就能夠培養(yǎng)學(xué)生的直觀思維能力,形成整體觀察、信息檢索的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。
(3)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。發(fā)散思維能力是針對(duì)同一問(wèn)題,尋找多種解決途徑的能力。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,可以利用數(shù)形結(jié)合"一題多解"的形式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、探究,從而擴(kuò)展學(xué)生的思維,激發(fā)學(xué)生的求知欲,提高解決問(wèn)題的應(yīng)變能力。
總之,數(shù)形結(jié)合思想是研究數(shù)學(xué)問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的模型轉(zhuǎn)化的一種基本思想方法,它充分把幾何和代數(shù)結(jié)合起來(lái),在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中把數(shù)形結(jié)合思想滲透進(jìn)來(lái),對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高解題能力有著很大的幫助,在解題過(guò)程中遇到幾何圖形或者具有幾何意義的數(shù)學(xué)問(wèn)題,就要引導(dǎo)學(xué)生首先考慮幾何圖形的關(guān)系,從"形數(shù)"結(jié)合上進(jìn)行進(jìn)一步的推理。有了數(shù)形結(jié)合的思想,學(xué)生可以迅速估計(jì)結(jié)果,快速尋找解題途徑。近幾年的高考也反應(yīng)出了對(duì)數(shù)學(xué)思想的考察,我們要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思想來(lái)解決問(wèn)題,提高他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。