成玉珍
(河北省定州市寶塔初級中學,河北 定州 073000)
在解決初中數學問題過程中,運用數形結合的思想,根據問題的具體情形,把圖形性質問題轉化成數量關系來研究.或者把數量關系問題轉化成圖形性質來研究,以便以“數”助“形”或以“形”助“數”,使問題簡單化、具體化,促進“數”與“形”的相互滲透,這種轉換不但能提高教學質量,同時也能有效地培養學生思維素質,所以“數形結合”是初中數學的重要思想,也是學好初中數學的關鍵所在.
在有關“數形結合”知識點的教授過程中,必須掌握等價轉換、數形互補的原則.著重培養學生的如下能力:
1.學會形中覓數,善于觀察圖形,找出圖形中蘊含的代數關系
如果在一個幾何問題中,條件和結論都容易用代數中的式子表示出來,那么,我們就可以把解決這個問題的過程轉化為代數中的演算來完成.
2.善于數中思形,正確構造圖形,通過幾何模型反映相應代數信息
許多代數問題利用幾何方法可以很容易的解決,然而由于代數關系比較抽象,因此,若能結合問題中代數關系賦予幾何意義,那么往往就能借助直觀形象對問題作出透徹分析,從而探求出解決問題的途徑.
實現數形結合,常與以下內容有關:(1)實數與數軸上的點的對應關系;(2)函數與圖像的對應關系;(3)幾何圖形的求解;(4)以幾何元素和幾何條件為背景建立起來的實際問題;(5)所給的等式或代數式的結構含有明顯的幾何意義,等等.巧妙運用數形結合的思想方法解決一些抽象的數學問題,可起到事半功倍的效果,數形結合的重點是研究“以形助數”.數形結合的思想方法應用廣泛,運用數形結合思想,不僅直觀易發現解題途徑,而且能避免復雜的計算與推理,大大簡化了解題過程.這在解選擇題、填空題中更顯其優越,要注意培養這種思想意識,要爭取胸中有圖見數想圖,以開拓自己的思維視野.數形結合能培養和發展學生的空間觀念和數感,進行形象思維與抽象思維的交叉運用,使多種思維互相促進,和諧發展的主要形式,數形結合教學又有助于培養學生靈活運用知識的能力.
作為最基本的數學思想之一的數形結合思想,在教學過程中是怎樣把數形結合的思想滲透到教學中呢?
一、激發學生用數形結合的思想去解題的興趣
教師要善于激發學生的“數形結合”興趣,熏陶學生的“數形結合”意識.“興趣是最好的老師”,學習數學尤其如此.怎樣使一個初中一年級的學生帶著濃厚的興趣步入“數形結合”的圈子呢?首先,展現數學美本身所蘊含的數形美感.比如,不妨考慮用新學期的第一節課,重點地去向學生介紹一下數學史方面的知識.如勾股定理、黃金分割等,相信這樣的啟蒙課對于渴望求知的初中生而言是很必要的,其實在今后的課堂中,我們也可以適當地穿插一些類似的內容,讓學生經常領悟到數與形結合的客觀美感,激發其學習興趣.其次,重視“數形結合”基礎階段的引導.其實有關數形結合思想的內容幾乎貫徹于初中數學的始終,但我個人認為,“數軸”的學習對于處于“數形結合”萌芽時期的初中生而言是決定性的.因為它在初中生的數形結合能力培養過程中起到一個根基性的作用.一方面,它可以與有理數、無理數的學習聯系起來,讓初中生開始感受什么是數形結合;另一方面,它通過方程、不等式的應用讓學生真正體驗到數形結合的思想氣息,而恰恰是這種體驗令學生見證了數與形的和諧統一,并在潛移默化中最終形成運用數形結合的思想意識.
二、重視數學概念的幾何意義的教學
三、重視數學的基本圖像在代數、三角上的應用
在初中階段,數形結合是一種重要的數學思想,它要求學生把抽象的數或式與直觀的“形”(幾何圖形)結合起來,達到使問題容易理解,思路易于把握的效果,華羅庚所說的“數缺形時少直觀,形缺數時難入微”,正說明了數形結合思想的重要性.我認為,由于數學知識越學越多,若沒良好的學習方法,學的時候是囫圇吞棗,前一個知識還沒弄懂、消化,后一個知識又開始學了,久而久之,周而復始,不懂的知識越積越多,學生顯然感到越學越差,越學越沒勁,就會喪失學習數學的信念,這樣興趣從何而來?更多的學生是不會總結積累數學的思想、方法,學了后面忘了前面,學到最后,腦子里是一盆漿糊,一團亂麻.因此作為老師就要教他們梳理所學數學的知識和數學的思想、方法.特別要將教材中隱藏的思想方法挖掘出來,并且要把分析問題和解決問題的方式、方法教給學生,同時要讓他們得到一定的訓練,達到久久難以忘懷的程度,從而使學生感受到其中的樂趣.
四、要善于利用數形結合培養學生的觀察力
五、滲透方程思想,培養學生數學建模能力.
方程思想指借助解方程來求出未知量的一種解題策略.運用方程思想求解的題目在中考試題中隨處可見.同時,方程思想也是我們求解有關圖形中的線段、角的大小的重要方法.
總之,數學中的很多概念、法則、公式、定理都與一定的空間形式密切聯系,曲線與方程、區域與不等式、函數與圖像、三角函數與單位圓中的三角函數線都有內在的聯系,而數形結合則是具體與抽象、感知與思維的結合,是發展形象思維與抽象思維一并使之相互轉化的有力“杠桿”.教師應在數學教學中盡量發掘“數”與“形”的本質聯系,借助數形結合的“慧眼”,探索分析問題和解決問題的方法,變學生學會為會學,提高學生的數學素養,在數學教學中真正實現素質教育.