郑传麦
安徽省定远县第三中学
摘要:数形结合是一种科学的、快速的、高效的解题方法。对于高中数学教学来说,学习数形结合思想,并且真正地把这种思想应用到日常的解题过程中去,可以让题目变得更直观、简单,同时还能开拓学生的学习思维,让学生可以寻找多种解题方法,从而选取最优解。能够更好地提高学习效率,加深理解,帮助学生更好地理解数学,学懂数学。本文主要分析探析高中数学解题中数形结合思想的应用
关键词:高中数学;数形结合;解题
引言
在高中数学的课堂上,很多老师都将教学重点放在了知识的讲解上,对概念的解读,对于定理、概念、公式让学生死记硬背,希望在做题中学生能够进行回想,但是数学是一门应用实际课程,更多的是一种解题思维的教学,要让学生在学习的过程中找到对这一类题的思路和方法,真正对概念、定理进行理解性记忆,而不是为了记忆而记忆,理解之后可以记得更加牢固,从而提高解题效率。才是数学教学最终要到达到的目的。数形结合能够很好地将单调抽象的数学方程转化为直观的图形,供学生理解。在数形结合的教学方式下,能够让数学更容易理解,题目更加简单直观。
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、高中数学数形结合教学中存在的问题
(一)数学教学思维的浅显性
现阶段的高中教学,对于这种思想的应用还不够成熟。学生在面对题目时,只会就题论题,面对单一的题目进行解答,而往往同一类题目变换一次形式,学生们就会束手无策。学习模式太过单一死板,思维不够灵活,无法做到举一反三,其实也就是无法做到真正学懂知识。对于抽象性的知识点,学生始终无法快速地找到重点,无法透过现象看本质,不能理解题目正确表达的含义,也就没法找到核心,虽然有时候也能将题目解出,但效率过低,时间成本的增加导致解题成本太高,耽误整个试卷的作答,得不偿失。
(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、高中数学解题过程中对数形结合的应用
(一)循序渐进强化学生意识
在数学教学中应用数形结合思想具有多重目的,其中最基础的一点在于引导学生以更加简单易懂的方式学习知识,解决难题。从更深层次的应用目的考虑,则要以培养学生良好的数形结合思想与灵活的运用方法为关键,确保学生能够合理利用该思想自主学习与探索,同时促进学生全面发展。不过,思想的渗透与培养是一项长期工作,不可能通过短期教学有效实现,教师必须充分意识到这一点,并在教学实践中以兴趣培养为重要基础,循序渐进地强化学生意识,一步步地培养学生良好的数形结合思想,让学生科学运用数形结合方法进行思考与解题。
因此在日常教学中,教师一定要对教学内容进行深度挖掘,着重分析其中与数形结合有着密切联系的部分,并针对这部分进行合理设计,以数形结合的方式带领学生学习新知识,从而让学生在不知不觉间理解、接受和习惯该思想。
(二)深度引导学生感悟思想
数学教学中对数形结合思想的应用不能停留在简单的认知上,更要引导学生对其进行深度感悟,从而促使学生掌握灵活运用该思想及方法的有效方式。对此,教师一定要通过各种方式引导学生进行感悟,促使学生灵活地主动进行数转形以及形转数,更加高效地运用数形结合方法解决问题。要想真正促使学生进行深度感悟,一定要从学生既有知识储备出发,让学生对已掌握知识进行深度挖掘和探索。例如在教学函数相关内容时,教师要求学生画出一次函数与二次函数的图像,并让学生结合图像对函数本质、特征等进行研究,鼓励学生自主探索、合作学习。学生在教师的指导下,对函数图像进行反复研究,合作讨论,一起探讨图像表现了函数的哪些特征,并发现函数单调性、奇偶性、对称性等均在图像上得到有效体现。如此一来,学生对数形结合有了更为深刻的认知,并能真正将该思想作为学习数学和解决数学问题的重要工具。
(三)教学过程应用
很多数学概念都有形的表达,在教学前,教师要深入研读教材,把握编者的目的,对于数形能够相互结合转换的概念或知识,教师要认真设计教学思路,重点让学生理解它们之间的相互转化关系,建构基本的数形认知模型和思想意识。如在讲授集合、函数等概念的同时,要向学生展示图形表达,让学生在初学时就能在头脑中形成数和形两方面的表征,在未来解题时就会有意识地进行转换。在教授过程中,可以创设情境激起学生对数形结合的探索,如著名的笛卡尔心形曲线,集数学思想和图形美感于一身,教师可以根据这一图形,引发学生对该思想的兴趣。在解题过程中,教师要鼓励学生大胆创新,用不同的方式或思路解题,尤其是数形结合思想,这能够培养学生的求异思维,通过自主实践得到的解题思路更容易应用。
(四)在立体几何中的应用
立体几何在高中数学中占据了相当大的比重,而对其进行学习的过程中,不少学生因为空间思维能力不足,经常会感到学习难度大,对于很多问题在解答时往往都无从入手。以数形结合思想为支撑,能够将原本的结合问题转化为代数问题,学习的难度会大大降低,借助数据之间的相互关系,学生也可以更好地理解立体几何涉及的空间概念,实现图形和数字的有机融合,构建起相应的数形结合思维方式,强化问题的分析和解决能力。例如:在对“圆锥曲线与方程”进行教学时,椭圆离心率取值范围的求解是一个关键性问题,教师可以运用数形结合思想,将之转化为代数问题,与学生一起构建相应的不等式关系,借助代数知识完成不等式求解,再重新将之转化为几何语言。通过图形和数据的转化,问题解答的难度降低,学生对于知识的理解也更加深入,有助于提升其解题速度和解题的准确性。数形结合是一种非常有效的学习手段,在高中数学教学中有着不容忽视的作用和价值。高中数学教师应该将数形结合思想合理的渗透到课堂教学中,提高课堂教学的效率和效果,对学生的数学核心素养进行培养。
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。
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