上海市嘉定區蘇民學校 劉志峰
數形結合是現代數學教育中較為常用的一種教學思想,其會通過對圖形以及數字的合理運用,按照以數解形以及以形助數的原則,幫助學生對知識點進行理解與掌握,以對課程教學質量進行保證。在數學教學中實施數形結合思想,不僅可以對學生解題、分析等能力進行強化,同時具有幫助學生養成良好數學思維以及意識等方面的優勢,對于學生今后長期數學學習助益較大,值得研究。
初中數學教師在帶領學生進行數學學習過程中,要加強對學生學習興趣的激發,要按照學生實際,從學生興趣愛好入手,對學生思維進行科學引導,以幫助學生養成良好的數學學習習慣以及思維模式,確保學生可以真正對數學學習產生興趣,能夠主動對知識點展開探索。
以滬教版六年級下冊《有理數的意義》一課的教學為例,在進行本課教學時,由于學生剛剛接觸有理數相關知識,所以難免會產生一定的陌生感,此時老師可以改變以往直接對知識點進行講解的方式,而是采用循序漸進引導的方式,幫助學生運用數形結合的方式,對數學知識點進行學習,以讓學生形成良好的有理數意識。在具體教學過程中,老師要按照數形結合原則,對初期教學方式以及解題方式進行強化,確保他們可以在運用過程中,掌握數形結合思想正確使用方式,確保學生能夠對該教學思想產生相應興趣。同時要對學生學習興趣因素進行挖掘,要通過對現實生活內容進行借鑒或者設計各種教學游戲的方式,帶動起學生對于本課知識點的學習興趣,例如可以通過讓學生猜測溫度計上數字表達的方式,引起學生對于正數以及負數的學習意愿,從而展開后續教學等,以對學生學習積極性進行保證。
再如,老師在帶領學生進行折紙箱或者剪盒子思維鍛煉過程中,老師要在課前讓學生準備相應材料,并要按照學生數學學習能力,對學生進行科學分組。同時要引導學生一起對盒子空間變換進行探討,并提出相應問題讓學生進行思考:如果將大小不同的正方形連接在一起,假設大正方形邊長是小正方形的一半,則在只能剪兩刀的情況下,如何才可以拼接出全新的大正方形呢?此時學生難免會出現思維混亂的情況,此時老師要鼓勵學生以小組為單位,通過親自動手實踐的方式,對問題答案進行尋找。當學生實踐一段時間之后,老師要給予學生一定的啟示,即在剪兩刀之后,正方形的面積并沒有改變,只是邊長發生了相應變化,所以此時學生可以通過求正方形面積和的方式,對新的正方形邊長進行計算,以完成相應空間轉換。這就是典型的數形結合思想運用方式,不僅完成了數字向圖象進行轉換的過程,使抽象問題變得更加具體,同時也通過圖形向數字轉換的方式,完成了相應的問題解答,屬于抽象向具體進行轉化的過程,整體教學效果較為理想。
滬教版教材較為符合初中學生思維方式以及學習水平,整體教材內容編寫不僅科學而且嚴謹,擁有大量例題,能夠幫助學生通過做題的方式,對知識點內容進行理解與掌握。教師在進行數形思想滲透過程中,可以通過帶領學生進行例題分析的方式,將數形結合思想科學融入日常教學之中。
通過對教材內容的分析可以發現,教材中的多數例題都有著較為豐富的數學思想記憶教學方式,所以老師在進行數學教學時,要對例題中所隱含的記憶方式進行深度挖掘,要通過引導學生對實際問題進行分析的方式,幫助學生掌握數形結合思想正確運用方式,以對其解題思維進行有效訓練,確保學生可以對“數”與“形”兩項數學基本元素進行靈活轉換,以達到對自身解題能力進行不斷強化的目的,這對于學生日后學習而言,助益極大。例如在對“一元二次方程”例題進行解答與講解過程中,老師可以引導學生通過畫圖的方式,對方程進行分析與解答,以突破學生解題思維局限,找到問題解決突破口,進而快速完成解題任務。
如題2:在直角坐標系之中,有動點D(m,0)、C(0,n)以及B(-4,5)和A(-8,3),如果四邊形ABCD周長到達最小數值時,求m/n的值。此題極為適合對數形結合思想進行使用,所以老師可以引導學生改變以往直接對題目進行解答的方式,而是通過繪制直角坐標系的方式(如圖),標明已知點。因為動點縱坐標以及橫坐標中都有0,所以其會在縱軸或者橫軸上進行移動,學生可以通過對四點進行表明的方式,直觀進行解題,進而快速得到最終答案。此種解題方式能夠幫助學生快速開展解題思路,以更加直觀的方式,幫助他們對問題進行分析與理解,這樣對于初中生數學學習自信心建立以及學科思維意識養成,都有著極大的幫助,值得廣大初中師生展開深度研究。
與高中和大學階段相比,初中階段數學教學內容相對較為簡單,主要以培養學生數學思維以及學習習慣為主,有著較為突出的發散性、規律性以及開放性等方面特征,所以老師在帶領學生進行解題過程中,也要從解題思維培養入手,對學生探究能力以及其他方面能力進行訓練。
像在對《長方體直觀圖的畫法》一課進行學習時,老師要帶領學生對數形結合解題技巧以及解題方式進行學習與理解,可以通過對多媒體設備的運用,將立體化長方體直觀圖呈現在學生面前,并引導學生通過對長方體長、寬、高數據進行測量與運用的方式,找到長方體直觀圖繪畫規律,進而逐步探索出最佳的直觀圖繪畫方式,以對學生學習能力進行有效訓練,從而高質量完成本課課程教學。同時需要注意的是,在進行多媒體教學情境創設過程中,老師要鼓勵學生不斷發現問題,并可以通過合作學習以及自主探究的方式對各項問題進行解決,確保他們可以掌握正確的知識點歸納與總結方式,進而對其數形結合思想運用水平進行切實提升,以對學生應用能力以及綜合歸納能力進行強化,從而達到良好的教學效果。
如題3:假設-1到3再到-1屬于一個循環,則如此循環10次,在循環過程中會出現多少次1,多少次2呢?在對該題進行解答過程中,學生如果直接進行數字分析、解題,很有可能會出現思維困惑的情況,此時不僅會使學生解題陷入困境,同時也可能會對學生學習積極性形成影響,長此以往會使學生失去數學學習信心,并不利于學生長期進行數學學習。所以此時老師要引導學生對解題方式進行改變,讓學生可以在對數形結合思想進行分析的基礎上,將抽象概率問題以可視化圖形的方式呈現出來,確保可以通過波浪形圖表的方式對10次循環情況進行呈現,以實現對抽象問題簡單化的處理,使學生可以在看圖之后,迅速得到答案。此種解題過程無疑是對學生解題思維的一種有效鍛煉,能夠帶動學生從多角度入手對問題進行思考與解答,可以有效提高學生學習興趣與效率,教學價值較為突出。
數學概念是學生進行數學學習的重要元素,能夠對數學知識點中的事物本質屬性進行直觀反映,屬于數學問題解決思維范疇,也是數學科學主要組成內容。通過對數學概念的學習,學生不僅能夠對各種數學問題進行有效推理與分析,同時還可以將其作為依據,對問題中的對錯進行分辨,以達到較為理想的教學效果。在將數形結合思想滲透到數學概念教學中時,老師要做好數量關系與空間形式本質屬性的分析工作,要通過多階段對學生展開系統性教育,以對學生數學知識結構完整性進行保證。
鑒于數形結合思想所具有的諸多教學價值,各教師要加大對該教學思想的研究力度,要按照初中數學特征以及教學要求,結合教材內容以及教學目標,制定出科學化的思想滲透方式,以確保該教學思想能夠與其他教學手段有效結合在一起,進而為學生創造出較為理想的數學學習環境,確保課程教學效率能夠得到切實提升,以培養出更多數學學科綜合素養水平較高的學生。
[1]曲媛媛.數形結合思想在初中數學教學中的滲透[J].當代教研論叢,2017(04).
[2]鄒秋榮.數形結合思想在初中數學教學中的滲透探究[J].教師,2017(08).