初中数学教学中数形结合思想的运用探究

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  摘 要:数学是学习一切的基础,因此,要求学生会解决数学问题。为了解决数学问题,必须具备“数形结合”的思想。在学习数学的过程中,思路往往比计算更为可贵,因此,想学好数学,学生必须学会数学思维。在以前的教学中,教师往往并不讲求数学思维,而只教学生“生搬硬套”。这导致学生的数学成绩不理想,甚至其他学科也受影响。如今,人们对数学思维的重视程度越来越高,尤其是“数形结合思想”。
  关键词:初中数学;数形结合;运用方法
  前言
  在学习数学时,数与形的灌输是必不可少的。遇到复杂多变的、抽象的数学问题时,巧妙地运用“数形结合思想”能够将问题简单化、形象化。数形结合思想是将复杂、繁琐的数学问题用图形的方式表达出来。比如:处理代数问题。由于代数的问题、知识具有复杂的特点。因此,想要更轻松地解决相关问题,学生就有必要学会“数形结合思想”。同时,在处理图形问题时,由于图形具有任意性、普遍性等使問题变得无意义。因此,为了图形具有一定的特殊性,学生就有必要学会“数形结合思想”。
  一、数形结合思想的要点
  我国著名数学家华罗庚曾说过:“数形结合百般好,隔裂分家万事休。”“数”与“形”反映了事物两个方面的属性。数形结合主要指的是数与形之间的一一对应关系。数形结合就是把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来,从而解决数学问题。因此,教师应该通过典型例题来锻炼学生的这种思想。同时,在授课时,教师应该提醒学生以下三点:
  其一,理清限制约束条件。约制条件往往影响着问题的结果,因此,在利用数形结合思想时,需得符合约制条件。例如求集合的问题,在解答的过程中,学生能够想到运用数形结合思想进行解答,但是往往易忽视约制条件。
  其二,掌握图像变换规律。在解决图形问题时,常常需要记忆相关的口诀,比如:平移图形时,需要知道“左加右减”。
  其三,熟悉函数性质。在学习函数时,学生对函数的单调性、周期性等性质与大致图形需要熟练。在记忆时,这要求学生结合两者一起熟练。只有这样,解决问题时才能够保证正确率。
  二、数形结合在初中数学教学中的策略
  在学习数学的过程中,数与形的学习是不可避免的。而数形结合思想是将两者的完美统一。在学习数形结合思想时,可以从两个角度来思考:一是,“以数解形”。图形往往具有任意性,但在解决问题时却是具体的问题,因此,为了能够使得图形特殊化,常常赋予图形一定的代数,这更便于解决问题;二是,“以形解数”,数字是枯燥、冗长的,因此,为了更轻松、直观地看懂题目意思,需要对数字进行转换。同时,笔者主要分析了数形结合思想的以下三个方面用途:
  (一)以数解形
  在解析几何时,通过用代数的方式进行解答。即利用题中的有用信息将图形的线段、面积等用代数进行思考。比如:在已知三角形的两个边长的长度时,要求该三角形的第三边的范围,这就需要学生利用不等式的思想。在锻炼学生的“以数解形”时,教师可以先利用简单的图形进行问题的设计,再慢慢地过渡到复杂的图形,最后使得学生掌握这种思想。
  (二)数形互化
  在初中数学的函数教学中,学生能够轻易地解决简单函数的问题,但一旦涉及复杂函数的问题时,学生常常不知道怎么动笔——需要利用代数与图形之间的多次转换。在解决问题时,需要对函数、图形等数学知识的特点进行熟练,只有这样,解题时才能够“快、准、狠”。在教师讲授例题时,学生一定要从例题中得出问题的本质——模型。这可以帮助学生“举一反三”。同时,教师应该引导学生通过字符、字母等一些数学符号表达数学语言,这可以为学生的做题进行简化、增添乐趣。如根据余弦函数的图形可以直接确定其周期、最值,在解决周期问题时,这是较常用的方法。
  (三)形中觅数、数上构形的综合运用
  在数学问题中,凡是能用数形结合思想的问题,都能够根据题目得到相关图形,同时,根据图形得到代数条件。如:解决图形问题时,用代数的方法解决问题更为简单;而解决代数问题时,用图形的方法解决问题更为直观。因此,数与形是学习数学的基础。在解决问题时,学生应该具备“数形结合思想”,这要求学生多练习、多做题、多总结。在课堂上,教师尤其喜欢出些学生容易计算重复的数学问题。这么做的目的是:让学生熟练数形结合思想。比如:在西校区共举办了英语、物理、生物这三场讲座,其中66人听了英语讲座,29人听了物理讲座,38人听了生物讲座,10同时听了英语和物理讲座,21人同时听了英语和生物讲座,14人同时听了物理和生物讲座,另外有3人同时听了英语、物理和生物讲座,问听讲座的总人数。
  结语
  初中数学教师应该把数形结合的这种思维方式传授给学生,因为数形结合的思想可以帮助学生更好地解决问题。数形结合是将枯燥的数据——主要是数字变成有趣的图形等。这不仅能够吸引学生的兴趣,还能够解决抽象的数学问题。
  参考文献
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