江蘇省鹽城市神州路初級(jí)中學(xué) 張艷梅
怎樣驅(qū)動(dòng)初中數(shù)學(xué)中的數(shù)形結(jié)合的思維
江蘇省鹽城市神州路初級(jí)中學(xué) 張艷梅
數(shù)形結(jié)合是初中數(shù)學(xué)中重要的思維方法之一。在初中總是將數(shù)學(xué)分為代數(shù)、幾何和三角函數(shù),這些無(wú)不包含數(shù)和形兩大基礎(chǔ)概念。初中數(shù)學(xué)總是將表示數(shù)量關(guān)系的數(shù)和具體直觀的圖形融為一體,將抽象思維與形象思維有機(jī)統(tǒng)一起來(lái),在認(rèn)知數(shù)學(xué)的過(guò)程中,經(jīng)常采取把數(shù)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為直觀的圖形性質(zhì)、位置關(guān)系的討論,或者將圖形蘊(yùn)含的關(guān)系轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)量計(jì)算。因此,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中驅(qū)動(dòng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合的思維尤為重要,本文就是基于此點(diǎn)而引發(fā)的感慨。
驅(qū)動(dòng);數(shù)形結(jié)合;思維
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思維方法就能達(dá)到數(shù)與形完美的統(tǒng)一,將“數(shù)量關(guān)系”與“空間形式”彼此滲透,互為一體。數(shù)形結(jié)合在初中數(shù)學(xué)中普遍存在著,它表示簡(jiǎn)單孤立的數(shù)學(xué)知識(shí),通過(guò)簡(jiǎn)單的短暫的課堂的教學(xué)就可熟知的。從初中教材的數(shù)學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)看,數(shù)形結(jié)合與學(xué)生的成長(zhǎng)階段的認(rèn)識(shí)水平相統(tǒng)一,不斷地滲透,不斷地豐富數(shù)學(xué)的內(nèi)涵。
數(shù)涵蓋數(shù)量關(guān)系,形擁有直觀圖形。怎樣驅(qū)動(dòng)初中數(shù)學(xué)中的數(shù)形結(jié)合的思維?唯有教師在教學(xué)過(guò)程中引入一些典型例題,針對(duì)性地進(jìn)行分析,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中慢慢感悟數(shù)形結(jié)合的思維的奧妙之處。例如,學(xué)習(xí)有理數(shù)中的比0小的數(shù)時(shí),怎樣去理解兩個(gè)負(fù)數(shù)的大小,引用“數(shù)軸”就能一覽無(wú)余,讓學(xué)生在進(jìn)入初中的初期就能接觸“數(shù)形結(jié)合”的思維方法,從而體驗(yàn)到數(shù)轉(zhuǎn)換為形,形更能直觀地反映數(shù)思維方法。認(rèn)識(shí)了數(shù)軸之后,學(xué)生通過(guò)數(shù)軸也就清楚地看出兩個(gè)有理數(shù)大小的比較;通過(guò)數(shù)軸也能直觀的理解相反數(shù)、絕對(duì)值概念。譬如:

在數(shù)軸上,學(xué)生可以認(rèn)識(shí)有理數(shù)的小是-a<-1<0<1<a;可以認(rèn)知1和-1、a和-a是相反數(shù),每隊(duì)相反數(shù)距0點(diǎn)的距離相等,這個(gè)距離即是有理數(shù)的絕對(duì)值。只有學(xué)生對(duì)數(shù)軸深刻的認(rèn)識(shí),才能夠在學(xué)習(xí)物理學(xué)科的力的知識(shí)時(shí)清楚的表示力的大小。
案例中,雖然學(xué)習(xí)的是有理數(shù),但通過(guò)數(shù)軸將這些數(shù)有形化。并通過(guò)數(shù)形結(jié)合的思維方法滲透,在七年級(jí)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中讓學(xué)生準(zhǔn)確認(rèn)知一些有理數(shù)的概念,并能夠正確運(yùn)用有理數(shù)的性質(zhì)及其運(yùn)算法則來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。
隨著學(xué)生的認(rèn)知水平的不斷發(fā)展,在八年級(jí)時(shí)期,教材中利用數(shù)軸還可以構(gòu)建平面直角坐標(biāo)系,讓學(xué)生的一維認(rèn)知變成多維認(rèn)知,從而提升學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思維能力。隨著知識(shí)的不斷深化,學(xué)生在直角坐標(biāo)系中建立一元一次方程與直線的關(guān)系、反比例函數(shù)與雙曲線的關(guān)系……數(shù)形結(jié)合的思維成為了認(rèn)知數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中最基本的思維方式了。
在初中的數(shù)學(xué)教學(xué)中用代數(shù)方法可以探究幾何問(wèn)題,用幾何圖形也能分析代數(shù)問(wèn)題,這些無(wú)不是貫穿著數(shù)形結(jié)合思維。只有要強(qiáng)化數(shù)形結(jié)合的意識(shí),才能不斷提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。譬如,三角形的三邊大小比較、勾股定理的應(yīng)用、幾何圖形的面積大小計(jì)算等等,課堂上總是通過(guò)圖形和數(shù)據(jù)之間的遷移,讓學(xué)生深刻體驗(yàn)數(shù)形結(jié)合思維的真諦。
【例題】若AD為△ABC中∠BAC的平分線,交BC于D,BC=3,DC=1。則有AB=2AC。



當(dāng)然,也可以采用三角形的面積計(jì)算,利用上右圖,首先可以確定S△ABD和S△ACD的關(guān)系,因?yàn)閮蓚€(gè)三角形BD和DC上的高相等,故可知S△ABD=h×BD=h,S△ACD=h×CD=h,推斷出來(lái)S△ABD=2S△ACD。過(guò)D點(diǎn)作AB、AC邊上的垂線交邊M、和N點(diǎn),AD為△ABC中∠BAC的平分線,故∠BAD=∠CAD,直角三角形ADM和直角三角形ADN全等,自然得出DM=DN。由S△ABD=DM·AB,S△ACD=DN·AC,利用等量代換進(jìn)而推斷出結(jié)論成立。
第二種方法就是將圖形問(wèn)題數(shù)量化,盡管是幾何問(wèn)題,但三角形中角出現(xiàn)平分、邊給出數(shù)值,這就足以說(shuō)明圖形已經(jīng)進(jìn)行了量化,毋庸置疑,通過(guò)數(shù)的運(yùn)算法則是足以能夠得出問(wèn)題結(jié)果的。
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)形結(jié)合的思維的知識(shí)有很多,有時(shí)數(shù)與形形影不離,在數(shù)學(xué)問(wèn)題分析過(guò)程中需要不斷地轉(zhuǎn)化,如函數(shù)與圖像問(wèn)題就是一個(gè)實(shí)例,它融入了數(shù)量關(guān)系的計(jì)算,也融入了圖像的變化特征,通過(guò)觀察數(shù)值變化,讓學(xué)生獲得更為具體、生動(dòng)、直觀的感性認(rèn)識(shí),通過(guò)函數(shù)圖像的形狀、變化趨勢(shì)讓學(xué)生明確函數(shù)解析式中蘊(yùn)藏的一些數(shù)字關(guān)系。
總之,進(jìn)入初中,學(xué)生們的智力水平有了將大幅度的提升,其中,數(shù)學(xué)功不可沒(méi)。譬如,數(shù)形結(jié)合的思維就折射了學(xué)科發(fā)展智力的特點(diǎn),因此,在初中教學(xué)中必須有意識(shí)地驅(qū)動(dòng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思維,讓數(shù)與形緊密團(tuán)結(jié)在一起,從而提升學(xué)生的智力。教學(xué)實(shí)踐證明,唯有教會(huì)學(xué)生找準(zhǔn)數(shù)與形的結(jié)合點(diǎn),理順數(shù)與形的關(guān)系,促使數(shù)與形有效地相互轉(zhuǎn)化,對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)體系的構(gòu)建就能夠事半功倍、游刃有余。
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