数形结合法在高中数学教学中的应用探究

发表时间:2020/6/29   来源:《教育学文摘》2020年35卷第6期   作者:刘芳
[导读] 高中数学学习十分考量学生创新与逻辑思维能力,对于大部分高中学生来说,
        摘要:高中数学学习十分考量学生创新与逻辑思维能力,对于大部分高中学生来说,数学知识学习存在一些困难,面对抽象的数学知识学生不知如何入手。高中数学知识之间具有较强的连贯性,需要学生灵活运用各方面的数学知识。这就需要高中数学教师积极创新教学方法,根据数学教学内容与学生实际情况,采用数形结合教学法,帮助学生找到数学学习的切入点,将抽象的数学问题转变的更为具象化与形象化,帮助学生更好地理解掌握高中数学知识。本篇文章基于高中数学教学,对数形结合法的应用展开深入地探讨分析,并对此提出相应具体的教学策略。
        关键词:高中数学 数形结合 应用探究
        引言:数形结合法是高中数学学习中最为重要的数学思维之一,在相应的条件下“数”与“形”能够实现相互转换。将数学数据与数学概念转换为数学图形,通过数学图形展现相关数学问题,借助数形结合法引导学生找到数学问题中的隐含信息。
        一、在高中数学教学中采用数形结合法的积极作用
        高中数学教师作为课堂教学的引导者,有责任也有义务探寻高效化的数学教学方法,基于新课改背景下尽可能地培养学生合作探究与自主学习能力。学生刚刚步入高中数学学习中,需要运用一些初中阶段学习的数学知识,这就需要学生将初中、高中数学知识有效衔接到一起。教师采用数形结合的教学模式,能够帮助学生减轻数学学习压力,潜移默化地渗透高中数学知识,引导学生逐渐融会贯通初高中数学知识。高中数学知识符号化形式化的特征更加明显,给学生学习带来了很大的压力,教师依靠口述板书文字讲解难以精准、形象地讲解数学知识,导致学生出现厌烦、畏难等不良情绪。数形结合法能够将抽象的数学语言转换成想象的坐标、几何、函数等数学图像,从而实现“以形助数、以数解形”,逐渐培养学生现代化数学思维,为学生形成严谨的数学逻辑思维创造有利条件。
        二、数形结合法在高中数学教学中的具体应用策略
        (一)在函数学习中运用数形结合法,培养学生自主探究能力
        一直以来函数都是高中数学学习的重要内容之一,同时函数学习又具有一定的难度,,学生学习过程中总是选择回避函数知识,存在畏难情绪。针对此种现象教师要借助数形结合教学法,利用图像帮助学生打开函数学习大门,通过小组合作教学,引导学生自主探究函数知识。
        例如,在学习三角函数相关知识时,这部分知识基本贯穿于高中整个数学学习,在许多数学习题中都能看到三角函数的身影。尤其是在学习cos x函数与sin x函数时,这两者之间的函数性质概念有异曲同工之处,在学习过程中学生十分容易混淆两个函数之间的知识概念。教师可以将学生分成若干学习小组,在小组当中学生需要自主绘制函数图像,同学们可以自己找寻方法,尝试绘制图像。在小组中多数同学们一起合作探究,大部小组选择运用代数计算的方式描点绘制图像。虽然难度不大,但是需要学生团队协作能力,只有全组成员都加入到代数计算当中来,函数图像才会变得更加精准。当各组同学都绘制完成后,一些显而易见的三角函数概念呼之欲出,如若学生函数图像绘制不精准,那么一些概念就无法展现出来,这就需要全组同学共同努力进行修改。三角函数性质概念的讲解都会围绕函数图像进行,同学们学习效率与学习质量会得到大幅度提升,学生通过图像自主探究出的函数知识,学生理解掌握的自然会更加透彻。
        (二) 将数化为形,增强学生解题能力
        数形结合就是通过数学图像展现数学内容,更加清晰化、直观化的展现数学知识。在高中数学题目中会有许多隐藏信息,只是学生将其标注出来,才能找到知识之间的联系,将数化为形逐渐增强高中生解题能力。


        例如,在进行函数与概论相关内容学习时,为了更加快速准确的解决此类数学问题,教师可以带领学生将数量转化为具体图形,如此既能促进学生对本章节数学知识的理解与掌握,又能有效解决重难点数学问题。在具体解题过程中,可以将问题划分成几个层次,每个层析都能绘制出与之相对性的数学图像,简化问题的同时便于学生理解问题本质。又比如解决函数最值相关数学问题时,在初次教学中教师可以带领学生一步一步的分析题干,根据题干内容绘制函数图像。教师为学生展现整个绘制过程,日后学生遇到此类问题时,也会认真阅读题干绘制数学图像,既能培养学生数学信息的提炼能力,学生又能找到最为便捷、高效、精准的数学解题方法,逐渐构建完善的数学知识框架结构。
        (三)促进学生数学思维能力的发展
        在学生进入高中阶段的学习后,便开始由直观的形象思维转变为抽象的逻辑思维,这两种思维共同形成了学生整体思维中的内容,任何一方面的内容都不能忽视,教师要注重采用数形结合法培养学生数学思维能力。
        例如,在学习圆锥曲线相关知识时,通常情况下圆锥曲线知识不会孤立存在,他能与直线、数列、向量等内容联合到一起,需要学生具备较强的逻辑思维。但是在高中数学教材中将数学知识划分成了各个章节,学生潜意识里就会认为数学知识是孤立存在的,在解题过程中学生面对题干,也不会思考其他方面的数学知识。对此教师要借助数形结合法,如当学生遇到圆锥曲线与直线相融合的题目是,教师就可以先让同学们绘制出圆锥曲线图像,在将题干中所涉及到了直线信息标注在图像当中,当学生标注完成后,学生能够发现原来直线会与圆锥曲线产色交点,那么二者之间一定会有联系性,解题时就要从更多方面思考这个问题。这只是一个简单的案例,但是通过这个案例能够让学生发现数形结合法的重要性,学生能够认识到要用全面的观点看待数学问题,通过数形结合法找到知识间的内在联系。
        (四)培养学生数形结合应用意识
        在进行数学知识讲解过程中,针对一道数学问题,教师可以分别采用不同的方法进行讲解,通过比较引导学生找到数形结合的优势,最大限度的培养学生数学思维,培养学生养成数形结合应用意识。
        例如,在高中数学考核当中,选择题与填空题学生经常会遇到取交、并集相关知识,虽然此问题难度不大,但是大部分学生会采用列数的方法,将题干中所涉及的数全部不列举出来,再寻找其中符合题干要求的内容。在集合题目中如若学生能够养成数形结合解题思维,对解决后面其他内容数学知识具有十分重要的意义。教师在讲解此部分知识时,就要有意识的采用数形结合法,首先教师可以提出一个涉及数量较多较大的练习题,教师可以让同学们用传统的列数的方式解决这个问题,同学们将数一个一个列举出来,在列举过程中总会有一些学生出现遗漏的现象。接下来教师可以带领学生借助图像解决数学,学生能够发发现借助数学图像,可以快速精准地找到正确的数学答案,学生能够发现数形结合的优势,在日后数学解题过程中能够有意识地运用数形结合法。
        结束语:总而言之,数形结合能够帮助学生构建完善的数学知识体系,优化高中生数学认知结构。教师采用数形结合教学法不断激发学生学习兴趣,让学生从传统机械化、被动化的数学学习中解脱出来。当学生熟练使用数形结合法时,能够快速精准的提取数学问题中的有效信息,并找到隐含数学信息本质。
        参考文献:
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        [2]尹瑰雯.数与形完美结合——高中数学课堂教学运用数形结合法的对策分析[J].数学教学通讯,2018(21):44-45.
        [3]马贺.在高中数学教学中数形结合方法的应用[J].课程教育研究,2017(06):126-127.
        [4]杨颖.高中数学教学中数形结合法的运用探讨[J].品牌,2014(10):183.
       
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