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【摘要】如今,越来越多的教师为了建构一个高效的课堂,确保数学课堂顺利开展,对教学策略与教学方向不断进行调整,以学生为主体,不断更新教学策略与教学手段,同时给予学生及时引导,另外,从课堂教学内容与形式上进行创新,给学生营造一个良好的学习氛围,使其更加健康地成长。
【关键词】高中数学;数形结合;策略
在具体数学教学过程中,教师往往会使用多种教学方法,其中数形结合是一种较为重要的教学方法。这种方法主要是通过数学图形、数量关系以及它们之间的数学思想的转化来实现的。教师若能够科学有效地使用数形结合方法,将会极大地提高课堂教学的效率。数与形的结合问题往往涉及范围比较广,比如几何原理、函数各种问题等,运用此方法能够转化比较抽象复杂的数学题,最终变为学生容易理解的问题。这样一来,学生能够更加深刻地理解和掌握数学知识,还能够培养各种能力,比如数学思维能力、解答数学问题的能力,最终取得显著的学习效果。
一、数形结合思想的内涵
在数学教学当中,数学概念经常出现,其中,数和形属于最基本的数学概念,这个概念不仅出现在初中教学中,而且出现在高中数学的整个教学过程中,教学是依据各个阶段的教学大纲来开展的,而大纲均以这两个概念为中心进行。教师在教学过程中经常使用数形结合思想,不仅体现在内容上,而且体现在方法上。数形结合思想主要是利用数的精确性对图形的某种属性进行阐述,而图形往往比较直观,利用这个特点,可以清晰地阐明数与数之间存在的关系。从某个角度来看,这是一种数学思维方式。基于此,数形结合思想可以更加有效地沟通数形之间的联系,同时,凭借此种联系,逐渐获得感知或认知,最终构建数学概念甚至获得解决数学问题的方法。
在高中教学过程中,教师经常使用数形结合方法来解决数学问题,使抽象难懂的数学语言更加有效地融合到直观图形当中,也就是将抽象数学思维更加有效地融合于形象数学思维之中,使数学思维过程越来越简单。从广义的角度来看,数形结合中的数主要指的是数学解析式、函数、复数等,形指的是各种空间图形,若把数和形综合起来使用,会极大提高学生学习数学的兴趣。从一定角度来看,使用数形结合这种方法能够发展学生的思维,即从抽象思维发展到直观思维,再从直观思维发展到抽象思维,具有显著的现实意义。
二、数形结合思想的重要性
不论是平时教学还是解题过程,我们都应该充分利用图形,只有这样学生才能更加有效地解决数学问题。在具体解题过程中,我们应该把文字标注在图形上,这样做的目的是更加清楚地说明图形的意思,虽然数和形属于两个不同的概念,若把数形结合应用在实际中,则数和形能够有机地统一起来,便于解题。如今,越来越多的教师在高中数学教学中经常使用数形结合方法,尤其使用在解题过程中。对比较难解决的数学问题,可以通过画图形来辅助解答;甚至在解决几何图形题的时候,也可以通过代数方法对图形进行转化,最终变成数字的形式,极大提高解题效率。
三、数形结合的应用原则
数形结合这种方法还能够使用在数与形转化的过程中。为了达到此目标,需要充分运用所学的基本理论知识与一些方法。教师在高中数学教学中使用数形结合思想方法应该遵循如下原则。
其一,等价性原则。这个原则是针对数形的转化来说的,也就是说,在数形结合的过程中,数和形的转化应该围绕等价原则来进行,尤其在画图时需要着重关注一些点的精确描绘,比如对接交点、极大值点、极小值点、最大值点、最小值点。
其二,双向性原则。在解题过程中,若使用数形结合思想的话,需要遵循此原则,尤其在直观分析几何图形的时候,应把代数计算融合起来分析,真正达到“以形助数,以数解形”的效果。这样一来,那些抽象的公式通过直观的几何图形更容易被学生理解,同时几何图形越来越规范。
其三,简单性原则。这里提到的“以形助数”的意思就是从数到形进行转换,而在这个过程中需要构造通俗易懂的图形,只有这样才能确保学生更加有效地理解。
四、数形结合思想在课堂教学中的应用策略
通过研究发现,学生存在一些问题,比如在绘制函数图像的时候不是很精确,粗浅地了解教材数形结合内容,不能合理构图等。教师应该在课堂上积极培养学生的数形结合思想。
1.教师首先树立数形结合思想意识
高中数学教师应该提高自己的认识,即认识到数形结合思想的重要性,并把这种思想积极应用在实际解题过程中,积极培养学生这种数学思维。因此,教师在日常教学中要时不时地把这种思想渗透进来,同时给学生设计一些“刻意性训练活动”,使学生最终获得数形结合的意识。反之,如果教师没有经常在课堂上提数形结合思想,甚至在解题过程中很少使用这种思想,那么这种思想就难以被学生接受。因此,教师应在日常的教学过程中积极使用数形结合思想,且时不时引导学生经常使用这一思想,这样学生才能更加牢固地把握此思想。
2.新授课的教学中渗透数形结合思想
在教授新课时,教师在渗透数形结合思想时,应以新课标为指导,结合教材内容与学生已具备的能力来选择相应的内容。教师若能够在课堂教学中积极使用数形结合思想,将会极大提高数学课堂的效率,同时学生对学习也越来越感兴趣。尤其在解决问题的过程中使用数形结合思想,问题会变得越来越简单,学生理解起来也比较容易。究其原因,主要是数形结合思想凭借图形来描述数量之间的关系,这样一来,学生理解起来非常容易,尤其在学习新内容时,往往更容易记住图形。以必修四“诱导公式”教学为例,教师为了让学生更加牢固地记住公式,往往利用单位圆与三角函数线来进行教学,否则学生很难记住这些公式,更不用提诱导公式。
3.习题课的讲解中融入数形结合思想
教师把数形结合思想不断渗透到新授课的教学过程中,使学生对其有一定的了解,之后应该把数形结合思想体现在讲解习题的过程中。也就是教师把数形结合思想融入讲解习题的过程中,久而久之,学生就知道如何使用这种方法来解决问题,同时更加深刻地认识到这种方法的重要性。教师还应该结合具体事例来使用数形结合这种方法,改变学生的定势思维,引导学生在解题过程中更加科学地使用数形结合方法。
4.教学中使用信息技术辅助作图
伴随时代的快速发展,信息技术被广泛使用在教育领域,给教师提出了更高的要求。教师要想跟上时代发展的脚步,就需要改变以往的教学模式,不断学习信息技术,在教学中积极使用信息技术。比如数学作图软件,这个软件能够辅助教师更加准确地作图。目前的数学作图软件包括几何画板、超级画板、Geogebra等。在这些软件当中,Geogebra这个软件相对好用,容易操作,且具有强大的功能,能够支持指令编写等,另外它还具有动态性,能够对参数的滑动条进行设置与控制,最终获得清晰的函数图像,从而使得学生更加容易理解与解决含参类的函数题。
5.数形结合教学中体现数学的美
任何人都愿意欣赏美好的事物,数学中也存在一定的美。数学教师在具体教学过程中要想办法让学生感受数学的美,尤其在运用数形结合思想的时候,使学生愉快地学习数学,感受数学的美。学生积极主动地在解题过程中使用数形结合思想,学习效率越来越高。尽管教师经常使用数形结合思想,但是因学生的基础差异导致他们的认知也存在差异。诸如,带有图的习题往往就是数形结合的体现,大部分教师不能把数形结合思想有效地应用到相应的题目中,往往是为了使用才使用,仅仅知道数而不认识形,或者仅仅知道形而不认识数。数学教师应以数形结合的本质为出发点,不断更新自己的教学方法,使学生更好地感受数形结合思想的美。
总而言之,数形结合思想作為一项重要的基本技能,需要高中学生掌握并加以有效应用,确保学生各个方面能力的提高,比如解题能力、数学思维能力等。在具体的解题过程中积极使用数形结合思想,能够将复杂的数学问题转化为学生容易解决的问题,使解题过程越来越简化,这种方法尤其适宜用在选择题和填空题中。教师在平时的教学中要积极采取措施培养学生数形结合思想,且设计相关练习,最终提高学生的解题能力。
【参考文献】
蒙彦强.《几何画板》在高中数学教学中的应用[J].科学咨询(教育科研),2018(10):16.
张晓.数学数形结合思想在高中数学教学中的应用[J].科技风,2018(25).
尹瑰雯.数与形完美结合——高中数学课堂教学运用数形结合法的对策分析[J].数学教学通讯,2018(21).
【关键词】高中数学;数形结合;策略
在具体数学教学过程中,教师往往会使用多种教学方法,其中数形结合是一种较为重要的教学方法。这种方法主要是通过数学图形、数量关系以及它们之间的数学思想的转化来实现的。教师若能够科学有效地使用数形结合方法,将会极大地提高课堂教学的效率。数与形的结合问题往往涉及范围比较广,比如几何原理、函数各种问题等,运用此方法能够转化比较抽象复杂的数学题,最终变为学生容易理解的问题。这样一来,学生能够更加深刻地理解和掌握数学知识,还能够培养各种能力,比如数学思维能力、解答数学问题的能力,最终取得显著的学习效果。
一、数形结合思想的内涵
在数学教学当中,数学概念经常出现,其中,数和形属于最基本的数学概念,这个概念不仅出现在初中教学中,而且出现在高中数学的整个教学过程中,教学是依据各个阶段的教学大纲来开展的,而大纲均以这两个概念为中心进行。教师在教学过程中经常使用数形结合思想,不仅体现在内容上,而且体现在方法上。数形结合思想主要是利用数的精确性对图形的某种属性进行阐述,而图形往往比较直观,利用这个特点,可以清晰地阐明数与数之间存在的关系。从某个角度来看,这是一种数学思维方式。基于此,数形结合思想可以更加有效地沟通数形之间的联系,同时,凭借此种联系,逐渐获得感知或认知,最终构建数学概念甚至获得解决数学问题的方法。
在高中教学过程中,教师经常使用数形结合方法来解决数学问题,使抽象难懂的数学语言更加有效地融合到直观图形当中,也就是将抽象数学思维更加有效地融合于形象数学思维之中,使数学思维过程越来越简单。从广义的角度来看,数形结合中的数主要指的是数学解析式、函数、复数等,形指的是各种空间图形,若把数和形综合起来使用,会极大提高学生学习数学的兴趣。从一定角度来看,使用数形结合这种方法能够发展学生的思维,即从抽象思维发展到直观思维,再从直观思维发展到抽象思维,具有显著的现实意义。
二、数形结合思想的重要性
不论是平时教学还是解题过程,我们都应该充分利用图形,只有这样学生才能更加有效地解决数学问题。在具体解题过程中,我们应该把文字标注在图形上,这样做的目的是更加清楚地说明图形的意思,虽然数和形属于两个不同的概念,若把数形结合应用在实际中,则数和形能够有机地统一起来,便于解题。如今,越来越多的教师在高中数学教学中经常使用数形结合方法,尤其使用在解题过程中。对比较难解决的数学问题,可以通过画图形来辅助解答;甚至在解决几何图形题的时候,也可以通过代数方法对图形进行转化,最终变成数字的形式,极大提高解题效率。
三、数形结合的应用原则
数形结合这种方法还能够使用在数与形转化的过程中。为了达到此目标,需要充分运用所学的基本理论知识与一些方法。教师在高中数学教学中使用数形结合思想方法应该遵循如下原则。
其一,等价性原则。这个原则是针对数形的转化来说的,也就是说,在数形结合的过程中,数和形的转化应该围绕等价原则来进行,尤其在画图时需要着重关注一些点的精确描绘,比如对接交点、极大值点、极小值点、最大值点、最小值点。
其二,双向性原则。在解题过程中,若使用数形结合思想的话,需要遵循此原则,尤其在直观分析几何图形的时候,应把代数计算融合起来分析,真正达到“以形助数,以数解形”的效果。这样一来,那些抽象的公式通过直观的几何图形更容易被学生理解,同时几何图形越来越规范。
其三,简单性原则。这里提到的“以形助数”的意思就是从数到形进行转换,而在这个过程中需要构造通俗易懂的图形,只有这样才能确保学生更加有效地理解。
四、数形结合思想在课堂教学中的应用策略
通过研究发现,学生存在一些问题,比如在绘制函数图像的时候不是很精确,粗浅地了解教材数形结合内容,不能合理构图等。教师应该在课堂上积极培养学生的数形结合思想。
1.教师首先树立数形结合思想意识
高中数学教师应该提高自己的认识,即认识到数形结合思想的重要性,并把这种思想积极应用在实际解题过程中,积极培养学生这种数学思维。因此,教师在日常教学中要时不时地把这种思想渗透进来,同时给学生设计一些“刻意性训练活动”,使学生最终获得数形结合的意识。反之,如果教师没有经常在课堂上提数形结合思想,甚至在解题过程中很少使用这种思想,那么这种思想就难以被学生接受。因此,教师应在日常的教学过程中积极使用数形结合思想,且时不时引导学生经常使用这一思想,这样学生才能更加牢固地把握此思想。
2.新授课的教学中渗透数形结合思想
在教授新课时,教师在渗透数形结合思想时,应以新课标为指导,结合教材内容与学生已具备的能力来选择相应的内容。教师若能够在课堂教学中积极使用数形结合思想,将会极大提高数学课堂的效率,同时学生对学习也越来越感兴趣。尤其在解决问题的过程中使用数形结合思想,问题会变得越来越简单,学生理解起来也比较容易。究其原因,主要是数形结合思想凭借图形来描述数量之间的关系,这样一来,学生理解起来非常容易,尤其在学习新内容时,往往更容易记住图形。以必修四“诱导公式”教学为例,教师为了让学生更加牢固地记住公式,往往利用单位圆与三角函数线来进行教学,否则学生很难记住这些公式,更不用提诱导公式。
3.习题课的讲解中融入数形结合思想
教师把数形结合思想不断渗透到新授课的教学过程中,使学生对其有一定的了解,之后应该把数形结合思想体现在讲解习题的过程中。也就是教师把数形结合思想融入讲解习题的过程中,久而久之,学生就知道如何使用这种方法来解决问题,同时更加深刻地认识到这种方法的重要性。教师还应该结合具体事例来使用数形结合这种方法,改变学生的定势思维,引导学生在解题过程中更加科学地使用数形结合方法。
4.教学中使用信息技术辅助作图
伴随时代的快速发展,信息技术被广泛使用在教育领域,给教师提出了更高的要求。教师要想跟上时代发展的脚步,就需要改变以往的教学模式,不断学习信息技术,在教学中积极使用信息技术。比如数学作图软件,这个软件能够辅助教师更加准确地作图。目前的数学作图软件包括几何画板、超级画板、Geogebra等。在这些软件当中,Geogebra这个软件相对好用,容易操作,且具有强大的功能,能够支持指令编写等,另外它还具有动态性,能够对参数的滑动条进行设置与控制,最终获得清晰的函数图像,从而使得学生更加容易理解与解决含参类的函数题。
5.数形结合教学中体现数学的美
任何人都愿意欣赏美好的事物,数学中也存在一定的美。数学教师在具体教学过程中要想办法让学生感受数学的美,尤其在运用数形结合思想的时候,使学生愉快地学习数学,感受数学的美。学生积极主动地在解题过程中使用数形结合思想,学习效率越来越高。尽管教师经常使用数形结合思想,但是因学生的基础差异导致他们的认知也存在差异。诸如,带有图的习题往往就是数形结合的体现,大部分教师不能把数形结合思想有效地应用到相应的题目中,往往是为了使用才使用,仅仅知道数而不认识形,或者仅仅知道形而不认识数。数学教师应以数形结合的本质为出发点,不断更新自己的教学方法,使学生更好地感受数形结合思想的美。
总而言之,数形结合思想作為一项重要的基本技能,需要高中学生掌握并加以有效应用,确保学生各个方面能力的提高,比如解题能力、数学思维能力等。在具体的解题过程中积极使用数形结合思想,能够将复杂的数学问题转化为学生容易解决的问题,使解题过程越来越简化,这种方法尤其适宜用在选择题和填空题中。教师在平时的教学中要积极采取措施培养学生数形结合思想,且设计相关练习,最终提高学生的解题能力。
【参考文献】
蒙彦强.《几何画板》在高中数学教学中的应用[J].科学咨询(教育科研),2018(10):16.
张晓.数学数形结合思想在高中数学教学中的应用[J].科技风,2018(25).
尹瑰雯.数与形完美结合——高中数学课堂教学运用数形结合法的对策分析[J].数学教学通讯,2018(21).