陳長春

[摘? 要] 數學是一門研究空間形式和數量關系的科學,旨在培養學生良好的邏輯思維,讓其在具體問題中能將數與形結合起來,以此促進思考. 意識到這一點,就有必要在數學課堂上滲透數形結合思想,引導學生將數與形之間的關系相互轉化,以此將復雜問題簡單化,將抽象內容具體化,更高效地解決數學問題.
[關鍵詞] 初中數學;數形結合;數學思想
在以往的教學中,師生受到應試教育的影響,對于數學解題方法和思想不是很重視,習慣偏向于知識講授,這雖然能讓學生獲得系統的知識,促進體系構建,但是對于數學思想的培養效果甚微. 針對這一問題,就要轉變觀念,積極改善,注重數形結合思想的滲透,將“數”與“形”相結合,提高學生思考的靈活度,以此幫助其理解概念,培養解題能力,最終實現思維能力的發展.
數轉形——化繁為簡,直觀理解
數學學習離不開數,數是數學中最基礎的概念,學生很早就開始接觸. 隨著認知的加深,學生接觸的數越來越多,不斷拓展,并且難度增加,愈發抽象. 進入初中以后,學生接觸最多的是數的運算,稍有不慎就會出現錯誤.
針對以上問題,就要加強引導,嘗試著數與形的轉化,充分利用圖形直觀、清晰、易理解的特點,以此作為載體表示數,幫助我們提高解題效率,降低問題解決難度. 雖然這個思想實用性很強,但并不適用所有情況. 因此,在教學過程中,要注意區分,讓學生知道不是所有代數都可以轉化. 在面對一個較為復雜的數或者運算時,先要分析,而不是一味轉化,如果不加辨別,貿然進行,會影響學生進一步思考. 此外,在數轉形的過程中,要靈活思考,根據不同題型采取不同方法,以此促進問題解決,并推進思考. 長此以往,學生就能在學科探究中建立正確的轉化思想,合理選擇對象和方式,提高解題效率.
通過這樣的設計,不僅能激發學生思維,還能借助直觀、生動的演示與實例促進學生理解,讓其在分析、思考中抓住關鍵,解決問題,以此促進思維發展. 在這一過程中,不僅要學會轉化數字,更要換位思考,充分理解學生,給其答疑解惑.
形化數——抽絲剝繭,抓住關鍵
“形”在數學中主要是“幾何與圖形”板塊,這是將數量關系抽象化之后,具體表現的結果. 初中數學以平面幾何為主,如何在二維平面中提取有效數量關系是我們長期關注的問題,需要在教學中不斷思考、探索,尋求有效策略解決問題,以此提升學生能力.
初中生積累了一定的學習經驗,基本具備形化數思想,在遇到幾何問題時首先會分析數量關系,但是在這一過程中經常會出現問題,總結起來主要有兩個方面:其一是對圖形性質不了解,無法獲取正確數量關系;其二是無法挖掘圖形中的隱藏條件,不能提取隱藏數據完成運算. 針對這兩個問題,要結合實際改善,一方面加強引導,幫助學生理解圖形性質,掌握相關定理;另一方面引導學生掌握轉化策略,如圖形轉化、構圖法等,以此發現隱藏的數字密碼,在深入分析中獲得數據,促進問題解決. 這樣一來,就能針對問題積極改善,確保在原有基礎上獲得突破.
在教學“銳角三角函數”時,筆者呈現例題:已知△ABC是等腰三角形,點D是底邊BC的中點,連接AD,已知∠BAD=30°,CD=3,求△ABC的周長. 這是一道典型的幾何類運算題,學生會先畫圖,之后提取信息解答,在這一過程中主要考查學生的轉化能力,是否能將形轉化為數. 在巡視的過程中,筆者發現不同層次的學生有不同的解法,十分有趣. 能力一般的學生,會運用三角函數,分別求出AD和AB的長,隨后根據等腰三角形的性質得出答案. 這種方法本身沒有錯,能算出正確答案,無可非議,但是分析過程中,由于學生形化數能力不夠,無法從圖形中提取最有效的數據,使得其與簡便方法擦肩而過,導致計算過程煩瑣,很大程度上影響了解題效率. 再來看能力較強的學生,他們抓住“△ABC是等腰三角形,點D是底邊BC的中點”這一關鍵信息,利用“三線合一”很快就推理出△ABC是等邊三角形,由此便能輕松求出BC=6,整個問題很快就解決了. 可見,形化數能力的高低直接影響學生解題效率,對此要加強重視,積極引導,鼓勵學生分析、思考,在訓練中掌握技巧,為后續探究奠定基礎.
由此,在課堂教學中,就要注重學生形化數能力的培養,提高其對圖形的理解,無形中滲透方法、技巧,讓其在面對問題時多加思考,而不是直接做,以此推進教學,落實課堂目標,實現學生思維能力的培養.
數形結合——完美結合,促進解題
無論是數轉形,還是形化數,都是為了促進數形結合,將數量與圖形緊密結合,突出轉化在解決數學問題中的優越性,以此激發學生思維. 著名數學家華羅庚說過:“數缺形時少直觀,形缺數時難入微. ”可見數形結合在解決數學問題中的重要性.
意識到這一點,在教學中就要注重學生這方面能力的培養,幫助其掌握這一基礎解題思想,靈活運用到實踐中,以此加深學科理解,為之后的深入探究奠定基礎. 具體實施過程中,筆者會在總結時提醒,充分引導,加深學生對這一數學思想的認識. 尤其是在學過二次函數后,筆者逐漸提高要求,讓學生在結合、轉化中加強對這一思想的重視. 這樣一來,就能在觀念上實現轉變,使得學生在面對數學問題時,能多思考、分析,而不是急于解決.
在探究二次函數時,筆者呈現例題:直線l過x軸上的點C(4,0),與一條拋物線y=ax2相交于A,B兩點,已知A(2,2),求直線和拋物線的解析式. 理解題意后,學生首先要做的是屬性轉化,畫出相應的圖形,這一環節十分重要,該圖形是否正確影響到學生的判斷,對其后續思考有很大影響. 針對學生畫圖中出現的問題及時引導,筆者提醒其開口方向以及直線的位置. 之后,繼續引導學生根據所畫圖形展開分析,知道A和C是直線l上的兩個點,由此求出直線l的解析式為y=-x+4,至此問題已經解決了一半. 這時,筆者減少引導,提供學生自主探索的空間,讓其沿著思路繼續思考,解決問題. 考慮到學生個體間存在差異,筆者會先讓其獨立思考,再在小組內交流,最后請一名代表進行全班匯報,以此得出結論,讓每個人都體驗完整的思考、解題過程. 總體來說,這是一道比較簡單的數形結合題,但是足夠反映學生能否充分運用數形結合來解決. 在這一過程中,教師作為主導,除了要關注學生解題,還要幫助其深化對概念、公式、定理的理解,讓其靈活運用數形結合解決問題.
通過這樣的設計,不僅滲透科學思想,幫助學生理解并掌握數形結合的思想,還充分發揮學生的主體作用,讓其在積極思考、探究中清楚思路,不斷深入,促進問題解決,以此提高思考能力,為深遠學習奠定扎實的基礎.
總之,數形結合思想的滲透與傳遞是初中數學教學的重要內容,這不僅是課堂教學的要求,更是學生自身發展不可或缺的內容. 教師對此要加強重視,充分發揮學生主體作用,利用其能動性,讓學生在輕松氛圍中積極思考,主動探究,促進自身能力發展,最終實現學科素養的提升.