當“要去尋找一種包含這兩種科學的好處,而沒有它們的缺點的方法”成功的時候,笛卡爾就把“數”與“形”完美地結合了起來.但把“數形結合”作為一個數學思想方法提出來,并要求在數學教學實踐中提煉、滲透,甚至掌握,說起來容易,做起來難. 從問題的表征來說,“數”與“形”這兩個不同表征方式之間的切換,對學生來講需要一個不斷的學習過程.從思維的角度講,逆向思維本來就是一個難點.從方法的角度說,作為一個哲學層面的方法,如何“細化”“實化”在課堂教學實踐中,可以說是一個永恒的課題.下面結合必修1“直線和圓”的教學,談談體會和思考.
1.一定要計算嗎?先計算,后畫圖
在平面直角坐標系的框架下,直線與圓都已經代數化為方程,用代數的方法研究圖形,研究直線之間、圓之間包括直線與圓之間的關系,一句話,學習代數化,學習解析思想,是不容置疑的.作為解析幾何開始的兩個主題:直線與圓的學習,理應把代數化和解析思想作為學習的首選.問題是,通過初中平面幾何的學習,學生頭腦中已形成處理幾何問題的基本模式(不同于解析的模式).正如教學中出現的學生的疑問“一定要計算嗎”,老師要照顧到他的幾何基礎,要鞏固好他的幾何知識.為此,在用解析方法解決問題之后,可以讓學生嘗試幾何方法.
總之,“數”與“形”既是中學數學的兩個基本研究對象,也是中學數學問題的兩種基本表征方式. 借助于平面直角坐標系,學習代數化,學習用代數的方法研究幾何問題,義不容辭. 同時,利用好學生已有認知結構,鞏固好學生的幾何基礎,發展學生的幾何直觀,也不能偏廢. 無論是先圖形,后代數推演,還是相反,關鍵是數形結合,重在結合.