數(shù)形結(jié)合思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

井海生

【摘 要】 在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教師為了讓學(xué)生擁有更好的數(shù)學(xué)知識(shí)素養(yǎng)，可以嘗試著采用數(shù)形結(jié)合教學(xué)思想，確保學(xué)生在高中階段形成完善的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣與邏輯框架，不斷增強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)的探究能力與理解能力，從而提高數(shù)學(xué)水平。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)形結(jié)合;高中數(shù)學(xué);應(yīng)用

隨著新課改的不斷推進(jìn)，在當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，教師不僅僅要讓學(xué)生熟悉并掌握高中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，而且還要讓學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)思維的構(gòu)建，巧妙應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想提升對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的遷移能力與掌控能力，引導(dǎo)高中生逐漸學(xué)會(huì)將圖形與抽象難懂的數(shù)學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)加以學(xué)習(xí)，打造優(yōu)質(zhì)數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)環(huán)境。接下來(lái)，我將從三個(gè)方面簡(jiǎn)單介紹如何在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想，提升課堂教學(xué)質(zhì)量。

一、增強(qiáng)課堂趣味，巧妙應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想

興趣是學(xué)生最好的老師，在興趣的引領(lǐng)下，學(xué)生往往能夠?qū)?shù)學(xué)知識(shí)研究保持更強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，想要通過(guò)自己的努力一探數(shù)學(xué)學(xué)科究竟。教師在給學(xué)生講解高中數(shù)學(xué)知識(shí)的時(shí)候，要充分了解學(xué)生對(duì)于復(fù)雜難懂的數(shù)學(xué)概念及公式的認(rèn)知困難，結(jié)合數(shù)形結(jié)合的理念把圖形畫(huà)出來(lái)，并標(biāo)注上對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)符號(hào)或者數(shù)字，然后展開(kāi)分析計(jì)算。這樣的教學(xué)模式給學(xué)生更自由的思考空間，有利于高中生數(shù)學(xué)思維的完善與擴(kuò)展，當(dāng)他們借助圖像完成數(shù)學(xué)問(wèn)題解答以后，不僅僅會(huì)產(chǎn)生一種成就感，而且還能體會(huì)到數(shù)形結(jié)合思維的優(yōu)勢(shì)所在，將這種思維方式轉(zhuǎn)化為自己的一種常用解題手段，顯著提升解題質(zhì)量。

例如，在學(xué)習(xí)基本不等式的時(shí)候，教師讓學(xué)生使用四個(gè)全等的直角三角形拼接一個(gè)勾股弦圖，然后用拼圖驗(yàn)證勾股定理。這樣的教學(xué)探究活動(dòng)將勾股定理與基本不等式的概念很巧妙地結(jié)合起來(lái)，學(xué)生能夠借助圖像理解基本不等式的概念以及性質(zhì)。又如，在學(xué)習(xí)平面解析幾何的時(shí)候，我們用“以形助教”的思想跟學(xué)生產(chǎn)生互動(dòng)，引導(dǎo)他們從更加客觀理性的角度認(rèn)知各種數(shù)學(xué)問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌控能力與應(yīng)用能力。

二、挖掘教材內(nèi)容，巧妙應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想

高中數(shù)學(xué)學(xué)科涵蓋的內(nèi)容繁多，而且知識(shí)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜多變，學(xué)生能夠接觸到的數(shù)學(xué)知識(shí)相比于之前更晦澀難懂。如果教師僅僅采用單向知識(shí)灌輸?shù)姆绞竭M(jìn)行講解，學(xué)生很容易喪失學(xué)習(xí)積極性，不能夠保持較長(zhǎng)時(shí)間的注意力集中。而利用數(shù)形結(jié)合思想，教師可以在數(shù)學(xué)課堂上營(yíng)造輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍，實(shí)現(xiàn)將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化的目的，通過(guò)構(gòu)建圖像，把各種用文字描述的概念或者推導(dǎo)過(guò)程用圖片或者動(dòng)態(tài)圖的方式呈現(xiàn)出來(lái)，這有利于學(xué)生直接結(jié)合圖形對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行理解與探究，每一個(gè)知識(shí)都跟圖形綁定在一起，烙印在學(xué)生的腦海中，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解、認(rèn)知。

比如，教師教學(xué)集合的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生通過(guò)教師的介紹以及書(shū)本概念的闡述，大概知道集合其實(shí)就是對(duì)一系列有共同特征數(shù)字的統(tǒng)一稱呼，但在表示集合的時(shí)候，有的學(xué)生無(wú)法將其與語(yǔ)言文字對(duì)應(yīng)起來(lái)。為了讓學(xué)生明白什么是“集合”，理解集合的性質(zhì)是什么，教師就可以使用Venn圖比較直觀地向?qū)W生表示集合中的交集、并集、補(bǔ)集的運(yùn)算規(guī)律，用一系列圖片表示集合之間存在的關(guān)系，這樣的教學(xué)方式更平易近人，讓所有學(xué)生都能夠?qū)W會(huì)。使用畫(huà)圖的方式理解集合，大大壓縮了用語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)學(xué)符號(hào)式概念教學(xué)的時(shí)間，提升了教學(xué)效率。

三、介紹數(shù)學(xué)歷史，巧妙應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想

高中生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的時(shí)候，如果不知道教師所講解的數(shù)學(xué)知識(shí)能夠用在何處，往往學(xué)習(xí)起來(lái)動(dòng)力不足，而且會(huì)機(jī)械地將其作為數(shù)學(xué)練習(xí)題以及試卷上面的解題工具。但實(shí)際上，數(shù)學(xué)學(xué)科是一門與社會(huì)發(fā)展、人們的生產(chǎn)生活都有著緊密聯(lián)系的學(xué)科，如果沒(méi)有數(shù)學(xué)家們多年的研究與實(shí)驗(yàn)，很多當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)都無(wú)法實(shí)現(xiàn)，人們的生活質(zhì)量將大大降低。所以，教師在嘗試著應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想開(kāi)展知識(shí)教學(xué)之前，也要注重對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科本身的介紹，確保學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)科有一個(gè)整體的印象，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步仔細(xì)分析各個(gè)單元，強(qiáng)化對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握。

比如，教師在為學(xué)生講解“函數(shù)”這部分知識(shí)的時(shí)候，就可以先為學(xué)生介紹歐拉、祖沖之、高斯、笛卡爾等數(shù)學(xué)家，并告訴學(xué)生：歐拉是世界上第一個(gè)使用“函數(shù)”這個(gè)詞匯描述各種參數(shù)表達(dá)式的人，他也可以被看作是函數(shù)的創(chuàng)造者;歐幾里得所寫(xiě)的《幾何原本》則為今后所有的數(shù)學(xué)幾何研究人員奠定了整體基調(diào)，奠定了幾何學(xué)在數(shù)學(xué)學(xué)科中的基礎(chǔ)性地位。在我們高中階段所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)當(dāng)中包含各種各樣的數(shù)學(xué)知識(shí)，這些數(shù)學(xué)前輩們的研究都為我們今天的學(xué)習(xí)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)，同學(xué)們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)中，也需要不斷地將各種數(shù)學(xué)發(fā)展歷史放在現(xiàn)代文明的背景中綜合考量，充分發(fā)揚(yáng)數(shù)學(xué)思想。

綜上所述，隨著新課改的不斷推進(jìn)，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，教師要對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式做出改進(jìn)，應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想，提升課堂教學(xué)趣味性，并深入挖掘數(shù)學(xué)教材中的數(shù)形結(jié)合理念，打造更優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生始終保持對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情。