◎韓江華
在數學教育中,數學思維方法的培養和應用成為一個重中之重,“數形結合”是中學數學中典型的數學思想,從研究對象角度而言,“數”、“形”均是中學數學中的重點研究對象,通過數形結合思想的應用,能夠將“數”、“形”之間聯系起來,為學生的學習,理解構建一道暢通的橋梁。中學生抽象思維能力較弱,對于數學知識的講解,依靠晦澀的語言,學生很難理解,通過數形結合,能夠有效降低數學教學的難度,提高學習質量。
在數形結合思想中,“數”即“數學公式”、“數學”、“定理”、“性質”,“形”即“圖像”和“實物”,從表面上來看,“數”、“形”之間沒有直接聯系,但是從數學學科研究的角度而言,兩者之間息息相關。數形結合能夠對問題做出直觀表現,借助“幾何”、“代數”的工具來分析數學問題本質,對數學問題做出直觀表達、精準量化,幫助學生把握數學問題的本質。
在中學數學學科中,很多內容都融合了“數”、“形”內容,如解析結合、函數問題等,在數學教學活動中,要引導學生從“數”、“形”兩個角度來開展深入研究,根據問題條件掌握數形結合法的應用方式,學會靈活處理問題。
1.利用現代科技進行教學 中學階段的數學知識枯燥、乏味,傳統教學模式在如今多元化的信息時代下,效果并不好,很難適應學生的學習要求。從建構主義角度而言,要提高學習質量,必須要幫助學習者通過操作對象來主動建構知識,因此,在數學教學中,教師需要借助“圖”、“文”、“聲”等形式刺激學生感官,引導他們勤于思考、動手張口,將聲音、圖像、文字內容結合,刺激學生的各個身體器官,幫助他們主動學習。在中學數學中,數形結合思想是普遍存在的,作為教師,要主動挖掘,利用多媒體、電子白板等信息技術,將枯燥、靜態的數字轉化為豐富、趣味的圖像內容,讓學生可以感受到數學學習帶來自己的樂趣,提高學生的數學思維能力和空間想象能力,解決數學教學長時間存在的問題。
2.挖掘數學史中的數形結合思想 中學數學教學,不僅要幫助學生學會數學教材中的理論知識,還要幫助學生擺脫傳統的題海戰術學習方法,在理解、把握數學思想的基礎上,學會舉一反三。因此,在數形結合思想的講授上,不能局限在教材內容上,要挖掘數學史中蘊含的數形結合思想,讓學生了解數學家們在研究中遇到的艱難險阻,培養他們的意志力和優異品質。
如,關于“解析幾何”內容的講解上,即可為學生講授笛卡爾的故事:“據說,解析幾何的誕生非常有趣,笛卡爾在讀書時,有一次,他看到天花板上的蒼蠅在不斷移動,他突然頭腦中蹦出了這樣的想法:墻壁、蒼蠅之間是一種什么樣的關系呢?后來,他堅持不懈的進行研究,于是,誕生了解析幾何這一分支。”
3.在問題解決環節培養數形結合思想 利用信息技術、數學史,可以讓學生對數形結合思想的相關理論有初步的掌握和理論,但是要真正實現活學活用,還需要在真實、具體的數學問題中進行,思想是基于方法誕生,如果脫離了具體的應用,那么即便學生理解了數形結合思想,也不知道怎樣應用。題海戰術雖然枯燥,但是卻是學生掌握數形結合思想的有效方法,在平時的教學環節,要引導學生合理利用題海戰術,學會“數”、“形”之間的轉換方式,學著用多種方法來解題,讓他們感受到“數”、“形”轉換帶來的樂趣和便利。
以幾何問題的解決為例,若直接為學生展示解題過程,雖然他們能聽懂,但是卻不知道怎樣應用該種方法來解題,在教學中,不妨換一種思路,不需要為學生展示具體的求解過程,讓學生自己來根據所學內容求解,在實踐過程中,讓思維能夠生根發芽,并成為他們的應激反應。在課后,再布置相應的習題來鞏固、聯系,即可將行為升華為思想。要發揮出題海戰術的作用,關鍵不是在于題目的量,而是在于質,數量過多但是質量不佳,不僅無法起到理想的教學作用,反而容易導致學生產生逆反心理,高質量的題目,能夠讓學生穩扎穩打的提升自我。
4.注重課后的學習和鞏固 學而不思則罔,思而不學則殆,數形結合思想的學習是一個長期、堅持的過程,不僅要在課堂上重點講解,在課后,學生也需要留出足夠的時間來總結、反思。作為教師,應該鼓勵學生將錯誤習題記錄在錯題集上,分析錯題產生的原因,解決方法,及時反思、整理、歸納、總結,自己來挖掘出內容中的數形結合思想,在鞏固中不斷提升學習能力。
在中學數學中,借助數形結合思想,可以幫助學生方便、快捷、高效的解決數學問題,將抽象的內容具象化,將復雜的問題簡單化,實現“數”、“形”之間的靈活轉化。在數學教學活動中,要高度重視數學結合思想的應用和滲透,引導學生通過多元化的渠道來學習、理解。