张政委
陕西省榆林市绥德县第一中学
摘要:高中数形结合是非常不错的教学思想方式,具有“数”和“形”两个要素,将数或数量关系用图形展示出来,让学生根据对应图形,对数和数量关系的理解更加深刻、更加清晰,将抽象的知识具体化,能有效提升学生的思维品质,提升学生对数学知识的理解,对学生的帮助极大。
关键词:高中数学;数形结合;解题思路
引言:
数学本身就是一门抽象性很强的课程,数学思维品质至关重要,学生反映高中数学难学的成因,大多都是学生对知识的理解不足,对数或数量关系思维模糊,利用数对应的图形,不管是教学还是解题,端正学生思维路径,让学生对数或数量有更直观、更清晰的认知,必然会有助于学生的学习。
一、选题综述[1]
“数”与“形”是数学教学的两块基石,在某些知识点上,数能用形来反映,而形也能用具体的数来规定,数与形在内容上能够相互联系,因此,借助数形结合的理念,让数与形相互转化、共同呈现,更加直观更加清晰,启发式教学,将抽象思维与形象思维相结合,促进学生思考和认知,可以帮助学生更好的理解。
具体来说,数形结合包括三点,第一点“以数解形”,这里的形主要指几何图形,每个几何图形都有其规律,将图形转化成代数问题,对图形下新的定义,第二点为“以形映数”,数学中很多抽象的数的概念和数量关系,用图形来表达,让抽象的数或数量关系变得形象化、简单化,第三点即为“数形互变”,是学生在熟悉了数形结合之后,看到一个数量关系就明白其图形,看到一个图形心中浮现其数量定义,相互促进,提升学生的数学思维。
二、数形结合对学生的帮助
1.减轻压力,提升兴趣:数形结合是科学合理的教学方法,能让学生在数学学习中更轻松,在解题时更加得心应手,有助于减轻学生的学习压力,提升学习的兴趣与积极性。
2.对知识点理解更清晰:数形结合在“以形映数”上应用更多,效果也更为明显,知识点的反映更加直观、更加形象,有助于学生的理解。
3.培养学生形成数学思维:数学思维是严谨的,也是灵活的,是用数学来解决数学问题,在数形结合的教学下,能潜移默化培养学生的数学思维,让学生在数学领域的探索更有效。
三、结合实例谈数形结合
(一)数形结合在集合问题中的运用
集合学习是高一知识,一个习题中给出不同集合的数,两两组合又会产生新的数,数与数之间有一定关系,有时候因为数太多,数与数的关系多样,让学生理不清头绪,在集合问题上运用数形结合理念,呈现方式更加形象、直观,学生对集合问题中的逻辑关系的认知也会更加清晰,像交集、补集的知识点,一眼就能看懂,题型解决起来更加得心应手。
例如,班级内共有48名学生,要求每人至少参加一个兴趣小组,参加数学小组28人、参加物理小组的25人、参加化学小组的有15人,同时参加数学和物理的有8人,同时参加数学和化学的有6人,同时参加物理和化学的有7人,问同时参加数理化的有几人,可以看出,题型给出的数很多,很容易混淆在一起,用数形结合如图1所示,以A代表数学,B代表物理,C代表化学,交集处用阴影涂染,填入对于数,解题用整体面积减去各部分面积,再加上重叠多减去的面积,即可得出中间区域面积,也就是解题答案,即48-28-25-15+8+6+7=1,即同时参加数理化的有1人。
.png)
图1、简单集合符号图形
(二)数形结合在函数题上的应用
以下图2为例,数形结合在函数上的应用能够让函数更直观地呈现出来,函数的数值变化,反映在函数图形上的增减、位移,重要点的交叉,都能清晰地表现出来,将隐晦的、难懂的、抽象的函数变得清晰,同样的,将复杂的数理和数量关系转化成图形关系,避免大量的数字推导,让解题变得高效且简单。
.png)
图2.数形结合在函数上的运用
(三)数形结合在不等式上的运用
如下图3所示,数形结合在不等式上的运用,明确了解题思路,让学生的思维路径变得清晰化,让学生的理解和认知更简单,用图形代替大量的数的推导,让解题更有效率。
.png)
图3.数形结合在不等式上的运用
(四)数形结合在几何问题上的运用
数形结合在几何图形上的运用,主要是用数字和数量关系来给几何图形进行详细的定位,如下图图4所示,在学生对空间几何图形有大致的观感基础上,用标准化的数字来更加详细解读图形,在基础性的空间思维成型后,通过改变图形的平移、伸缩,在数和数的定位上会随之改变,让学生理解对空间图形定义的数,随着空间图形的改变而改变的规律,做出对几何图形与数量定义的思考,让思维举一反三,学生的空间思维能力会随之锻炼,更有助于提升数学逻辑能力,数学思维也会在潜移默化下成型,
.png)
图4.几何图形中的数形结合
综上所述,高中阶段的数形结合主要运用在集合问题、函数方程、几何问题、不等式等方面[2],其他方面也有少量涉及,同时同一个大方向下还要诸多小变量,篇幅原因无法一一阐述。
四、结束语
“数形结合”是非常优秀的教学理念和方式,让学生用图形来解决数的问题,也用数去给图形做出定义、定位,能让学生对知识点的本质进行深入学习和探索,培养学生举一反三、发散思维的能力,通过逐步数形结合学习,有助于提升学生的数学逻辑你能力,促进综合发展。
参考文献
[1]刘泊槿.高中数学解题中整合数形结合思想的实践尝试[J].科学大众(科学教育),2018,No.996(02):19.
[2]杨驰宇.浅析高中数学解题中数形结合思想的运用实践[J].赤子,2018(2):67.