初中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用
作者:吳永勝
發(fā)布時(shí)間:2022-09-06 10:14:26 來(lái)源:陜西教育新聞網(wǎng)
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)思想對(duì)于學(xué)生獲得知識(shí)極為重要。其中,數(shù)形結(jié)合就是一個(gè)常用的數(shù)學(xué)思想,如果學(xué)生能夠有效應(yīng)用這一思想,那么他的學(xué)習(xí)效率將會(huì)得到很大的提升?;诖?,本文以新課改革為背景,將提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的有效性作為研究目的,圍繞初中數(shù)學(xué)教材,從概念教學(xué)、定理教學(xué)、解題教學(xué)及復(fù)習(xí)教學(xué)四個(gè)方面對(duì)數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行了分析,以期能夠?yàn)橐痪€教育教學(xué)工作者提供有利的教學(xué)理論參考。
一、概念教學(xué),領(lǐng)悟數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)學(xué)教材中的概念往往都是經(jīng)過(guò)濃縮后形成的知識(shí)點(diǎn),學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念的過(guò)程,是由感性認(rèn)知過(guò)渡到理性認(rèn)知的一個(gè)過(guò)程。隨著新課改的進(jìn)一步推進(jìn),對(duì)教師的教學(xué)提出了更高的要求,要求教師采用分析、比較、概括等方式,最大化地為學(xué)生呈現(xiàn)數(shù)學(xué)概念形成的完整過(guò)程,幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)相關(guān)概念。這種演繹過(guò)程的教學(xué)方式,相較于以往傳統(tǒng)的教學(xué)方式而言,更易于學(xué)生掌握相關(guān)數(shù)學(xué)概念。此時(shí),教師將數(shù)形結(jié)合思想恰如其分地應(yīng)用于概念教學(xué)中,不失為一個(gè)有效的教學(xué)方式,不僅能夠幫助學(xué)生快速掌握數(shù)學(xué)概念,還能夠間接地使學(xué)生領(lǐng)悟概念中所隱藏的數(shù)學(xué)思想。例如,在講授函數(shù)概念、數(shù)軸概念、絕對(duì)值概念及平面直角坐標(biāo)系概念時(shí),筆者運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,以“圓與圓的位置關(guān)系”教學(xué)為例,利用多媒體對(duì)兩個(gè)不同顏色圓的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了演示,并根據(jù)多媒體演示的形狀與學(xué)生一同總結(jié)了兩個(gè)圓之間所存在的位置關(guān)系,即相離、外切、相交、內(nèi)切與內(nèi)含。此環(huán)節(jié)中,筆者讓學(xué)生用圓規(guī)、剪刀等工具制作了兩個(gè)大小不同的圓形紙片,并鼓勵(lì)學(xué)生參照多媒體的演示過(guò)程進(jìn)行操作,加深理解“圓與圓之間的位置關(guān)系”的相關(guān)知識(shí)。并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)圓與圓的位置總結(jié)不同位置d與r1、r2之間的關(guān)系:當(dāng)兩個(gè)圓相離時(shí),d>r1+r2;當(dāng)兩個(gè)圓外切時(shí),d=r1+r2;當(dāng)兩個(gè)圓相交時(shí),r1-r2<d<r1+r2;當(dāng)兩個(gè)圓內(nèi)切時(shí),d=r1-r2;當(dāng)兩個(gè)圓內(nèi)含時(shí),0≤d<r1-r2。這樣,學(xué)生學(xué)習(xí)圓與圓的位置關(guān)系時(shí),很快就能從“形”的認(rèn)知上過(guò)渡到“數(shù)”的認(rèn)知上。由此可見,教師在概念教學(xué)中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,不僅能夠幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)概念形成的緣由,還能夠培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移、應(yīng)用能力。
二、定理教學(xué),展示數(shù)形結(jié)合思想
初中數(shù)學(xué)教材中的公式定理均是通過(guò)大量的驗(yàn)算或驗(yàn)證推理總結(jié)出來(lái)的。因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)與應(yīng)用公式定理的過(guò)程中,只有明確了特定題目中所應(yīng)用的公式定理,并做到準(zhǔn)確應(yīng)用,才能夠在練習(xí)的過(guò)程中理解公式、定理的應(yīng)用規(guī)律,完善自身的知識(shí)體系。其實(shí),在勾股定理、有理數(shù)及楊輝三角等課程教學(xué)中,教師可以借助數(shù)形結(jié)合思想,幫助學(xué)生了解公式定理的形成過(guò)程,提高學(xué)生應(yīng)用公式定理的準(zhǔn)確性。下面,筆者以“有理數(shù)加法”一課為例,簡(jiǎn)要介紹一下自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。有理數(shù)加法法則如下:1.同號(hào)兩數(shù)相加,和取相同的符號(hào),并把絕對(duì)值相加;2.絕對(duì)值不等的異號(hào)兩數(shù)相加,和取絕對(duì)值較大的加數(shù)的符號(hào),并用較大的絕對(duì)值減去較小的絕對(duì)值;3.一個(gè)數(shù)與零相加,仍得這個(gè)數(shù);4.兩個(gè)互為相反數(shù)相加和為零。
學(xué)生的理解是公式定理高效、準(zhǔn)確應(yīng)用的基礎(chǔ),有理數(shù)加法法則的具體內(nèi)容對(duì)于學(xué)生而言,理解起來(lái)存在一定的難度,但教材中所呈現(xiàn)的圖形對(duì)學(xué)生進(jìn)一步理解有理數(shù)加法法則有很大的幫助。因此,教師在公式定理的教學(xué)中,可以借助現(xiàn)有的教學(xué)資源,利用圖形輔以解釋性教學(xué),以加深學(xué)生對(duì)有理數(shù)加法法則的理解。在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,我們最為常見的是數(shù)軸和四則運(yùn)算,其中數(shù)軸的優(yōu)勢(shì)在于能夠體現(xiàn)分?jǐn)?shù)和小數(shù)的情況,具備特殊性與直觀性;四則運(yùn)算中“同號(hào)相長(zhǎng)、異號(hào)相消”則能很好地概括有理數(shù)加法的法則。以(-3)+(-5)=-8為例,筆者讓學(xué)生利用數(shù)軸分析(-3)+(-5)的結(jié)果(如圖1所示);以(-3)+5=2為例,筆者讓學(xué)生利用數(shù)軸分析(-3)+5 的結(jié)果(如圖2所示)。
圖1 (-3)+(-5)數(shù)軸簡(jiǎn)易圖
圖2 (-3)+5數(shù)軸簡(jiǎn)易圖
如圖1、圖2所示,學(xué)生在筆者的引導(dǎo)下,很快就掌握了利用數(shù)軸進(jìn)行計(jì)算的方法,不僅提高了計(jì)算正確率,還加深了對(duì)有理數(shù)加法法則的理解。即在數(shù)軸上兩個(gè)正數(shù)相加,所得結(jié)果會(huì)越來(lái)越大;兩個(gè)負(fù)數(shù)相加,所得結(jié)果會(huì)越來(lái)越??;兩個(gè)不同符號(hào)的數(shù)相加,可根據(jù)“多抵少讓”的原則得出結(jié)果。除有理數(shù)加法的教學(xué)外,筆者還利用數(shù)軸幫助學(xué)生了解了絕對(duì)值的意義,并與學(xué)生共同比較了有理數(shù)的大小,引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)軸表示不等式的解集和實(shí)數(shù)。下面,筆者以解不等式組為例,讓學(xué)生將具體的解依次在數(shù)軸上勾畫出來(lái),數(shù)軸上的交集部分即為該不等式組的解集。
解:①x<2,②x≥-1。學(xué)生由數(shù)軸直觀地獲知該不等式組的解集為-1≤x<2。
三、解題教學(xué),突出數(shù)形結(jié)合思想
初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生存在一定的思維定式,如果掌握了解題思路,就能正確、快速地解題,而一旦變換題目,學(xué)生的解題效率就會(huì)顯著下降,這是因?yàn)閷W(xué)生還不具備舉一反三的能力。究其原因,在于學(xué)生并未掌握例題的解法,分析題目的過(guò)程只局限于例題中。這就要求教師在具體的解題教學(xué)過(guò)程中,要運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想授學(xué)生以“漁”,以此提高學(xué)生的知識(shí)遷移能力和題型轉(zhuǎn)換能力。例如,在講授二元一次方程組時(shí),筆者讓學(xué)生應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,判斷二元一次方程組的解題情況。首先,筆者讓學(xué)生將二元一次方程與一次函數(shù)進(jìn)行了轉(zhuǎn)換;其次,筆者與學(xué)生一同繪制了一次函數(shù)的圖像。學(xué)生很快就會(huì)明白所繪制的圖像中,兩條直線的交點(diǎn)就是所求,他們就會(huì)參照交點(diǎn)的具體位置解出方程組。
四、復(fù)習(xí)教學(xué),概括數(shù)形結(jié)合思想
在初中數(shù)學(xué)教材中,數(shù)形結(jié)合思想是分散、滲透在各個(gè)章節(jié)中的,教師要想有效運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,并發(fā)揮其教育價(jià)值,就需要明確教材所涵蓋的數(shù)形結(jié)合思想的內(nèi)容,將較難理解的知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^知識(shí),以概括總結(jié)的形式利用數(shù)形結(jié)合思想開展教學(xué),在強(qiáng)化學(xué)生數(shù)形結(jié)合思想的基礎(chǔ)上,優(yōu)化學(xué)生的數(shù)學(xué)思維框架。筆者建議教師在每一章節(jié)教學(xué)后,利用數(shù)形結(jié)合思想與學(xué)生共同總結(jié)本章節(jié)的知識(shí)點(diǎn),這樣既能夠內(nèi)化學(xué)生所學(xué)知識(shí),又能夠加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)總結(jié)能力。例如,在二次函數(shù)的復(fù)習(xí)教學(xué)中,為進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)二次函數(shù)性質(zhì)及特點(diǎn)的理解,筆者引導(dǎo)學(xué)生回顧了以往所學(xué)知識(shí),讓學(xué)生結(jié)合二次函數(shù)的圖像,分析不同取值范圍下,二次函數(shù)圖像對(duì)稱軸的變化。通過(guò)此種方式,學(xué)生很快就熟練掌握了二次函數(shù)的性質(zhì)與特點(diǎn),在完善自身知識(shí)體系的基礎(chǔ)上,既達(dá)成復(fù)習(xí)教學(xué)的目標(biāo),又實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化。
此外,筆者要求學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,要先畫圖,這樣才能做到心中有圖,進(jìn)而最大限度地提高解題效率與準(zhǔn)確性。函數(shù)解析式的各個(gè)參數(shù)及二次函數(shù)圖像所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)位置之間是相互影響的,而各個(gè)參數(shù)即為“數(shù)”,二次函數(shù)圖像所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)位置則為“形”。即當(dāng)a>0時(shí)二次函數(shù)圖像的開口方向向上且頂點(diǎn)為最低點(diǎn),反之二次函數(shù)圖像的開口向下且頂點(diǎn)為最高點(diǎn)。
總之,數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中有著較強(qiáng)的適用性。因此,教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)幫助學(xué)生形成數(shù)形結(jié)合思想,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力和知識(shí)轉(zhuǎn)化能力有著十分重要的作用,也符合新課改對(duì)教師提出的授課要求。此外,教師還應(yīng)積極挖掘教材中所隱藏的數(shù)形結(jié)合思想,并將其最大可能地展示給學(xué)生,幫助學(xué)生完善知識(shí)體系。在日常教學(xué)中,筆者根據(jù)初中數(shù)學(xué)教材的內(nèi)容,合理地將數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用于概念、定理、解題與復(fù)習(xí)四個(gè)方面,取得了良好的教學(xué)效果,有效地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,為學(xué)生今后學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
作者單位 甘肅省定西市漳縣城關(guān)中學(xué)



