高中数学教学中运用数形结合提高解题能力探析

发表时间:2021/5/26   来源:《教学与研究》2021年5期   作者:牛聪
[导读] 对于高中数学而言,教师应该积极培养学生通过数形结合方法解决问题的能力,形成正确的解题思路,提升学生解题效率,因此,应加强相关方面研究投入。
        牛聪
        陕西省咸阳市西北工业大学启迪中学      712000
        摘要:对于高中数学而言,教师应该积极培养学生通过数形结合方法解决问题的能力,形成正确的解题思路,提升学生解题效率,因此,应加强相关方面研究投入。本文基于以往的教学工作经验,结合数形结合模式的特点,探究其在高中数学解题中的应用模式,为相关方面教育工作开展提供有益借鉴。
        关键词:高中数学;数形结合;解题能力培养
        前言:在我国教育体系中,数学属于基础学习,居于重要地位。特别在高中阶段,学生面临高考压力,对学生未来人生发展有着重要影响,需要充分重视数学教育。高中生数学解题水平与数学思维需要在长期学习中才能够形成,要求学生在日常学习中投入大量精力和时间。同时要求教师对学生进行积极引导,使其能够掌握科学学习方法,进而不断提高学生对问题的分析效率,提高解题准确率。
1 通过数形转换正确理解题意
        在高中数学解题中,解题之前必须深入理解题意,这样才有利于正确解题思路的形成。但一些学生在有关方面的能力不足,对于题意理解不清,从而导致解题思路不正确,解题效率较低 [2]。为了解决这一问题,可以使用数形结合模式,增强学生对数学题的直观认知效果,从而强化对问题的理解深度,形成正确的解题思路。
        例如,图1是某几何体三视图,其中第一个为侧视图,第二个为正视图,第三个为俯视图,求该几何体表面积与体积。


        要想有效解决该问题,应该了解该该几何体哪种立体图形,若是仅仅依靠观察并不能有效确定,所以应该引导学生动手绘制,见下图。


        通过上图能够发现,该几何体为三棱柱。在了解是哪种图形之后,即可以便捷地求解,通过该问题能够发现,画图过程属于思考以及解题过程,借助画图,学生了解图形,进而想到该几何体表面积和体积求解条件,之后根据已知元素展开整理与分析,进而引导学生建立清晰的解题思路。
2.拓展学生数形转换思维
        在高中数学教学工作开展过程中,为了通过数形结合提升学生的问题解决能力,必须注重学生数形转换思维的培养,使学生能够做到“由数想形,由形想数”,基于数形结合的模式形成解题思路。为了实现这一目标,教师应根据数学教学具体内容,分别提出数形结合解题思路,并与以往的解题方法对比分析,总结其优劣势,从而使学生意识到数形结合的意义和价值,增强对其使用的意识。除此以外,还可以设置 “数形结合”解题小组,采取小组合作讨论模式,拓展学生在数形结合方面的思路。例如,求解函数的最小值,学生普遍认为一个根式采取数形结合解题较为便捷,思路清晰,而对于两个根式则不知道如何采取数形结合进行解题。为了解决这一问题,可以对解析式变形处理,得出结果如下:,这样一来,更有利于学生数形结合思维的开启。但是,依然存在一定的难度,为了刺激学生在有关方面数形结合思路的形成,可以引入距离公式:和之间的距离为。基于这个公式,学生可以联想到该题属于求解动点与两点距离之和的最小值,通过图形绘制得出结论,即三点共线状态下距离最小。
        由此可见,在使用数形结合解决问题时,应具有灵活的思维,并需要积累大量的知识,还要在解题时注重思维拓展,与其他知识有效联系在一起,拓展思路。
3.灵活应用数形转换形式
        对于数形结合而言,可以通过不同形式进行体现。在实际应用时,由形向数转变或是由数向形转变,均可以帮助学生解题。教师应注重提升学生数形转换形式灵活使用能力的提升,避免其思维固化,墨守成规,导致这一解题形式效果较差。尤其是在一些几何问题中,若是仅仅以图形角度进行剖析,则无法快速寻找切入点。教师应该引导学生通过化形为数的方式,促使问题中已知图形关系与条件变为简单的数学关系,之后使用代数知识解答问题[1]。
        例如,已知圆O中三条弦存在两两相交关系,焦点分别为A、B、C,存在AP=BQ=CR,AR1=BP1=CQ1的关系,求证:△ABC为正三角形。
        
      
        采取将形转化为数的模式解题,假设:AB=x,BC=y,CA=z,AP=BQ=CR=m,AR1=BP1=CQ1=n。根据相交弦定理可以得出如下结论:
        
        
        
        对其进行推导,得出结果如下:
        
        
        
        对其进行整理,可以得出:
        
        
        
        对于上式结合得出m(x+y+z)=n(x+y+z),即(m-n)×(x+y+z)=0,由于x+y+z≠0,所以得出m=n,基于此推导得出x=y=z,△ABC为正三角形。
        由此可见,在使用数形结合模式解题过程中,并不是对原有的知识“抛之脑后”,而是相互结合,降低解题难度,提高解题效率。
结语:
        综上所述,高中数学教学中,通过数形结合模式的应用可以提升学生问题解决能力,应在教学过程中,对其提高重视,培养学生的数形结合应用能力。具体操作时,应注重通过数形结合正确理解题意、拓展数形结合使用的思维、灵活使用数形结合模式,做到优质高效解题。
参考文献:
[1]朱海燕. 探析数形结合思想在高中数学教学与解题的有效运用[J]. 软件(教育现代化)(电子版), 2019(05):26-26.
[2]张文涛. 试谈数形结合思想在高中数学教学中的运用[J]. 数学学习与研究:教研版, 2020(04):25-25.
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