柯江海
【摘 要】 高中數學的重要性不言而喻,它對學生一生起著中重要的作用,函數是高中數學中的重要內容,也是學生學習一個難點所在,讓學生形成相應的數形思維可以助力學生對函數知識的學習。
【關鍵詞】 高中? 函數? 數形結合
引言
數學是一門自然學科,是研究數量和形式的科學,數是形的概括,形是數的反映,數形結合是打破數形之間壁壘的一種方式,讓數與形更完美地結合在一起。研究顯示,培養學生數形結合思維融,會對學生學習起到事半功倍的效果,本文圍繞此展開相關論述,希望對一線數學教師有所幫助。
一、提高學生數形思維的意義
著名數學家華羅庚曾經說過數與形相互相依,是一種永不分離的狀態。高中學生思維處于一種形象思維高峰,通過數形結合的融入,可以將抽象的數學內容,轉化為可以看得見、摸得著的事物形象,當然也可以將現實中的事物通過找規律、概括等方式,將其轉化為抽象的數學內容,數與形相互轉化,可以促進學生學習,優化學生解決數學能力的方法,提高學生對數學知識的認識,促進學生思維發展,進而提升學生的學習成績,促進教學良好效果的形成。對于函數而言,它本身就有很高的抽象性,學生對其理解起來確實存在很多問題,由于它是反映兩個量在變化中的關系,使用相應的具體的圖形學生可以更加直觀地感受函數的概念,進而提升學生對函數的理解。
二、培養學生數形思維中存在的問題
從函數的本質來看,數形結合是學習函數最適宜的一種思維模式,但在教學過程中,許多教師沒有把數形結合培養貫穿于教學始終,沒有發揮數學結合學習的意義,學生也沒有形成相關的數形結合思維;在高中函數教學中,教師在講解有關概念時,習慣于使用傳統的教學方法,往往是全盤式的,沒有將數形的教學思想融入教學中,致使部分學生對函數概念缺乏真正的理解,影響了學生數學思維的發展,也影響學生數形思維的形成。在現實中我們可以發現,部分學生因為基礎知識不牢固,難以形成數形思維。
三、數形思維培養策略
1. 夯實學生數學基礎知識,提高學生數形思維能力
數學課和其他課程有本質區別,數學課邏輯嚴密,很多知識是一環扣一環的,難度也是層層遞進的,如果基礎知識掌握不牢固,很容易出現厭學現象,對于難度較大的函數更是如此,基礎知識的掌握則是高中學生學習函數的基礎,只有掌握了基礎知識,學生才能做到聽得懂、學得會,否則任何努力,只會解決表層問題,難以形成相關的數形思維。高中數學函數難度進一步加深,對于思維比較活躍、成績較好的學生來說,按部就班地學習,也許還是能跟上老師的教學進度,但反應比較慢的學生,教師如果不用相關的教學手法很難讓他們掌握函數知識。此時,教師應根據學生的特點,采取因材施教的教學方法,深化和鞏固基礎知識的學習。
2. 借形理解函數的概念,提高學生數形思維能力
函數概念都比較抽象,如果單純地進行講解,學生在第一時間難接受和理解,這時需要相關圖形與概念相互結合,提高學生對概念的理解能力。數學概念是數學教學內容的有機組成部分,它反映一類事物的屬性和本質,是一種思維模式。數學中所有的分析、推理、想象都離不開數學概念的支撐,因此,學好數學概念是學習數學知識的基礎和前提。同樣的道理,函數概念是學習函數知識的根基所在,它是學習函數重要的內容和載體,但是函數概念有其一定的抽象性和復雜性,學生在學習時,不借助外力很難將其掌握透徹,這樣會影響學生對函數知識的學習,這時教師就可以用圖像的方式幫助學生去理解函數的概念。比如數學必修一中函數概念講解時,教師就可以用相關的圖像和表格,讓學生了解到函數除了有解析式還有其他形式 ,這樣的講解方法可以促進學生對函數概念的全面理解。教師在講解這一內容時,可以先帶領學生回顧之前的學習內容,接著列舉現實生活中的例子,通過教師有效的引導,讓學生嘗試畫出兩個相關的集合來表示相關變量,然后再引導學生根據集合的規律給函數下一個定義,之后還可以通過具體的圖形來深化函數的相關概念。這樣做就可以將函數的圖像信息和語言信息進行有機地融合,將數形結合的思維應用到教學之中,還可以讓學生更好地理解函數的概念。
3. 加強函數多種表征關系轉換,加強學生的數形思維能力
在日常學習過程中,學生常常對理解帶有表面性與片面性的錯誤,教師就要利用數形結合的方式,讓學生對函數多種表征方式的轉換有一個比較清晰的理解,這樣學生在學習函數相關知識才會更加得心應手。比如很多學生會認為函數是一個解析式,有的同學會認為是一個方程,有的學生則認為只有寫出表達式的才是函數,有的甚至將分段表示的函數認為是幾個函數,把用不同形式表示的同一個函數視為不同函數等等,這些都是學生在學習時容易犯的錯誤。眾所周知,函數解析式的語言表征材料,與函數有關的表格,圖像就是函數表征材料,是學生的視覺學習材料。因此,我們可以用數形的方式促進學生對函數知識的理解。學生在之前學習的內容中,數與形是分離的,然而對于高中函數來說則要求學生能對函數的文字、符號圖像進行相互的轉換,提高學生對此的理解。在教學中教師應該培養學生對三種函數形式的轉換能力,這樣才能讓學生更加系統地理解函數。比如教師在講解函數單調性時,教師可以不直接給出學生相關條件,而是讓學生去觀察屬性的函數圖像,自己用語言描述圖像上升和下降的趨勢,然后通過幾何畫板動態演示,讓學生進行觀察,引導學生用數學語言來描述上升和下降的趨勢,通過這樣教學方式逐步培養學生數形結合的思維。
結語
總之,在高中函數教學中需要數形結合的思想,讓學生通過圖形更好地理解函數的概念和相關知識,促進學生對函數的理解。
參考文獻
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