探析高中数学解题中数形结合思想的应用

发表时间:2020/11/20   来源:《中小学教育》8月第23期(中)   作者:李振强
[导读] 高中数学科目的知识点难度相对较高,学生的理解水平以及解题能力都将直接影响其正常学习
        李振强
        山东省肥城市泰西中学    271600
        摘要:高中数学科目的知识点难度相对较高,学生的理解水平以及解题能力都将直接影响其正常学习。针对这一情况,教师便可以尝试采取数形结合的方式,促使学生将图形和数字整合在一起,从而提升解题效率,提高自身学习水平。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对探析高中数学解题中数形结合思想的应用提出了一些建议,仅供参考。
        关键词:高中数学解题;数形结合思想;应用
引言
    数学思想的精髓之一就是数形结合思想,它能够将抽象的数学问题转换为学生容易理解的表征形式,促进其对问题的理解和解决。数形结合思想在小学教材中便有所体现,但研究发现,高中低年级学生运用数形结合的方法去解题的意识还不够强,运用过程中易出现偏差,导致解题困难,因此,教师应充分挖掘教材中可利用的资源,不断渗透该思想,增强学生进行数形转换的意识和能力,拓宽学生解决问题的思路。
一、数形结合的概念
        其实在各种不同类型的数学概念中,无外乎都是由数字和图形两种思维去组成的,而且数和形是可以相互转化的,所以,数形的结合其实是对于解题过程的一种串联。对于教师来说,利用数形结合的思想进行教学,能够帮助学生在复杂的题目中找到重点,还能够直观地将题目展现在学生面前,将抽象的,难以理解的概念转化成图形,通过图形的展示,能让学生更好地理解方程、概念的变化,从而更加便于学生理解,使得解答方法更容易被发现,更快地将题目解答正确。
二、高中数学教学中数形结合思想的应用现状
        (一)高中数学课堂数形结合思想深度不到位
        很大一部分教师在课堂上对渗透数形结合思想的意识还比较弱,或者说数形结合的应用流于形式,没有注重实际的教学效果。数形结合思想与一般的数学基础概念其实是有区别的,需要在长期的数学教学中不断进行渗透,学生的思维发展从无到有,这是一个循序渐进的过程,考验了教师的教学教研水平以及对学生学习状况的了解。
        (二)数学教学思维的差异性
        思维的差异性其实就是学生个体的差异性,每个学生都有自己的思维方式,对于数学也有着自己的理解,当然,理解的程度也不尽相同,这就会导致学生对于数学的基础有强弱之分。所以在实际的解题过程中,不同的学生对题目理解的深度也不同,很多学生拿到题目后能够有针对性地分析题目内容,而有的学生始终无法理解题目的内容,这就是学生对隐含条件不能完全地进行挖掘,对于题目的解答也有着实际的影响。
        (三)在数学的复习中忽略数形结合的渗透
        大部分教师确实在很多方面认可了数形结合的思想,但是主要局限于在课堂上讲解新知识的时候进行应用,并没有坚持在数学的复习环节进行渗透。对此,我的看法是虽然学生在课上学到了一些新知识,但是若在应用或者实践的时候出现了一些问题或者说效率很低,那么教学质量也不会有大的提升。
三、高中数学解题过程中对数形结合的应用
        (一)强化应用意识
        教师是教学活动的主导者,教师数学思想素养的高低,对教学效果有直接影响。数学思想的精髓和灵魂之一就是数形结合思想,它属于暗线知识,学生一般难以发现,这就需要教师有意识地启发引导。研究发现,低年级学生数形结合的意识还不够强,教师要抓住教材典型向学生渗透该方法。可通过分析高考题目考查方向方式,提高学生对这一思想的重视程度,强化学生的应用意识。


        (二)通过学习数形结合思想,培养多种解题思路
        相较于文字以及公式的描述来说,图形的直观性不言而喻,有时候面对题目,学生对于过多的文字容易产生思维混乱,导致无法正确理解题意,也无法得知具体考查哪一个知识点,明明已经学会了该知识点,但是由于对题目的理解不够清晰,导致无法正确做出题目。对于图形来说,将冗长复杂的文字和公式换了一种表现形式,就更容易被学生接受。所以,学生必须要掌握图形认知能力,才能更好地应用数形结合思想。对于函数方程来说,几乎所有学生拿到方程都是立刻投身于解题中,各种设变量,进行方程变化解答。但这种思路有时候会钻入到陷阱之中,当你发现走入误区时,已经进行了很多种方法的尝试,导致很难抽身出来,也无法确认到底哪一个知识点是该题的解答方法,让时间白白浪费。而作为教师就需要对学生进行引导,要让学生从方程、图形、函数等几个方面去对问题进行全面剖析,了解清楚题目究竟要考什么,通过直观的观察,是否可以将方程进行简化,从而快速解答。这种数形结合思想的教学不仅仅是对题目的解答,更多的是交给学生面对所有题目的解题思路,授人以鱼不如授人以渔,在以后的学习过程中,面对所有题目,学生都可以万变不离其宗了,找寻重点进行快速解答。
        (三)加强对学生思维的培养
        在组织高中数学教学活动的过程中,为了确保数形结合方式能够得到合理应用,教师理应引导学生对思维模式进行调整,促使其转变自身固有观念,养成良好的解题习惯,在面对不同的题目时积极尝试应用数形结合思想。教学中,教师可以对学生展开引导,让其认识到数形结合方式的意义所在,以此来提升解题效率。例如,在针对数学题目的命题展开深入讲解的时候,此时便可以尝试创设相关实验情境,并联系学生的现实生活,采取变式训练,帮助学生有效完成题目解答。之后,教师可以再让学生们自主交流,相互分享自己的想法和意见,实现解题思路的创新。
        (四)进行专项训练
        数形结合在解题中的应用广泛,教师可以将相关典型数形结合例题进行分类整合,做专项训练,这样学生在遇到类似问题时容易进行迁移。但需注意的是,专项训练不是题海战术,专项训练是让学生通过典型例题的讲解和实践,总结解题方法和经验,而题海战术只是一种机械化练习,容易增加学生学习负担。
        (五)引导学生寻找切入点
        伴随着学生能力的提升,学生对于题目的理解也会更加深化。因此,教师在采用数形结合方式的时候需要引导学生认真阅读题目,促使其有效寻找其中的切入点,如此便能使得题目得到简化,由原本的烦琐变得更为简练,以此找到更好的解题方式,进而提升解题效率。例如,有一道题目的题干是:若F(A)=A10-A5+A2-A+1,证明:对于所有实数A,均有F(A)>0。在处理这道题目的时候,主要可以从问题角度出发进行思考,也就是把握该函数的单调性,由此进行深入分析,之后再采取数形结合的方式,绘出相关图形,进而完成解答工作。
        (六)数形互译
        数和形是一个整体,不可分割,数形结合不是一个单向的转化过程,在很多数学问题的解决中,不仅要观察形的特点,还要考虑数的性质。圆上一点到直线的最远距离问题就是一个典型的数形互译例子,如果学生可以运用数形互译的思想将图画出来,这一问题答案会直接显现出来。
结束语
        数形结合思想是一种非常重要的数学思想,它能将抽象的数学语言与直观的图像结合起来,使抽象思维与形象思维相结合,简化学生的解题思路,在数学解题过程中,它能够非常明显地提高学生的解题效率。其实,数形结合既是一种学习手段,也是一种学习习惯,更是一种学习思想。我们身为数学教师,要努力建构学生的数形结合思想,使其真正成为学生解决问题的工具,做到心中有数有形。
参考文献
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