現(xiàn)代數學教學的主要目的和任務早已不再是簡單的知識和方法傳授,而是通過數學教學,在傳授知識與方法的同時,培養(yǎng)學生的數學素質。而數學思想方法又是數學素質的精髓與靈魂,是數學學習的核心。數形結合是中學數學思想中的重要數學思想之一,滲透于數學的各個環(huán)節(jié)之中。本文就數形結合在教學中的應用作一個簡單的探討。
“數”與“形”也是一事物的兩側面,它們并不是弧立存在的,我們應從這兩方面的聯(lián)系中去認識事物的特征,由數思形、由形想數、相互推進,層層深入,才易于揭露事物的本質與規(guī)律。因而,我們在數學教學中,應有意識地抓住兩者的結合,并使學生付諸于實踐,多層次深入展開,直覺思維與分析思維交錯進行,促進代數,幾何相互滲透,相互推進,提高數學質量,同時,也能有效地提高學生思維素質。初中數學有代數和幾何兩部分內容,它門是互相滲透與推進的,如代數列方程解應用題中的行程問題,往往借助幾何圖形,靠圖形感知來“支持”抽象的思維過程,從而數量之間的相依關系,所以數形結合是尋找解決問題途徑的—種思維方法。
數形結合在各年級中都得到充分的利用。在平面幾何中《圓》這一章,點與圓的位置關系,直線與圓的位置關系,圓與圓的位置關系,也是通過數形聯(lián)系來描述的,這種描述,正是通過數形結合來揭示事物本質特征,既直觀又能體現(xiàn)了運動變化的規(guī)律。以上所提到的“數” “形”揭示了數形結合是數學中應遵循的規(guī)律,“數”與“形”的教學不能孤立進行,而應是交錯進行,相輔相成。在解題中應用數形結合能使解題速度快,思維敏捷。比如不等式內容蘊藏著數形結合思想在講授“一元一次不等式和一元一次不等式組”時,為了加深初一學生對不等式解集的理解, 老師要適時地把不等式的解集在數軸上直觀地表示出來, 使學生形象地 看到,不等式有無限多個解。這里蘊藏著數形結合的 思想方法。在數軸上表示數是數形結合思想的具體體現(xiàn),而在數軸上表示數集,則比在數軸上表示數又前進了一步。確定一元一次不等式組的解集時,利用數軸更為有效。相關內容的中考試題, 也著重考察學生對數形結合思想方法的應用。
“數形”結合在解題教學中常表現(xiàn)為以下兩個方面:
—、利用幾何圖形,幫助解決代數問題
有關“數”方面的問題,借用“形”的性質之后,可以使許多抽象的關系直觀化,形象化和簡單化,也有助于對問題的內在聯(lián)系更進一步的了解,從而變難為易,化繁為簡.同時,這對于幫助學生開闊思路,突破思維定勢,有極好的作用。在學習過程中,有意培養(yǎng)學生的數形結合思維,往往更容易看清事物的本質,收到事半功倍的效果。
二、利用代數計算解決幾何問題
幾何方面的問題,如果借用代數方法解決,解題方法就易于尋找,解題過程也變得比較簡便,因為幾何題顯然由形較直觀,但若遇到已知和結論之間相距較遠的問題,解題途徑常常不易找到,因而用代數方法解題,思維就比較明確,有規(guī)律,因此也就容易找到解題方法。
總之,在數形轉化過程中,必須遵循等價轉換原則,數形互補原則。初中數學教材中,數形結合的例子很多,僅從舉過的例子可以看出,代數,幾何雖然各有不同特點和思考問題的方法,但是,完全有可能,有必要把它們的知識聯(lián)系起來,因而我們數學教師應該在抓好代數,幾何的基礎知識的前提下,有意識地引導學生用數形結合的觀點分析問題和解決向題,在此,應注意培養(yǎng)學生以下幾點:①觀察圖形,挖掘圖形中蘊含的數量關系。②正確繪制圖形,反映圖形中相應的數量關系。③切實把握“數”與“形”的對應關系,以圖識性,以性識圖。進而,加深對知識的理解與掌握,開拓思維。
這種開拓思維對學生來講,可稱是創(chuàng)造,其思維的基礎在于多次地完成數形溝通的訓練,為創(chuàng)造思維積累了所需的潛在能量,在遇到新異問題時,才能閃現(xiàn)出創(chuàng)造性的火花。只要我們在教學中有意識地訓練,不惜從點滴做起,堅持實踐,學生思維素質便可望提高,同時,也為今后學習數學打下良好的基礎。