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数形结合思想在高中数学教学中的探索

2018-11-14郭瑞

新课程·下旬 2018年9期
关键词:学生素质数形结合思想高中数学

郭瑞

摘 要:随着课程改革的快速推进和课标的不断更新,培养学生的素质就成为高中数学教师首要的研究课题。数形结合思想有利于拓展学生数学思维,提高学生素质,无论是对学生学还是教师教都有事半功倍的效果。

关键词:高中数学;学生素质;数形结合思想

数学是一门基础学科,随着科技的發展,数学在各个领域做出了突出贡献。数学家华罗庚有句名言:“数无形,少直观,形无数,难入微。”这句话充分说明了数形结合思想的重要性,因此在高中数学教学中充分发挥学生主体作用、教师主导作用,灵活应用数形结合思想,有利于学生更好地理解数学知识,提高学生的数学素质。

一、数形结合思想在高中数学教学中的现状

目前的高中数学教学中,尤其是中青年教师为了增加课堂容量,同时为了提高备课效率,往往利用已有的课件,不充分考虑所带学生的数学素养和学习能力,课堂往往被课件“绑架”,教学过程存在盲目性和形式主义,数形结合思想在教学过程中一带而过、纸上谈兵,学生没有充分体会数形结合思想对提高数学素养的重要性,具体表现在以下几点:(1)有部分教师不对教材和课标深挖、延伸,只会机械地应用课件,照本宣科;(2)高中生所涉知识面窄,数形结合思想应用较少,学生对其重要性认识不够,加之高中数学知识更严谨、更抽象,使学生认为数学知识学习非常枯燥,学习效率低下,学生数学素养无法提升;(3)教师对数学教学专用软件不熟悉,要么使用别人现成的课件,要么自己制作课件时不够严谨,不能更好地体现所教知识的核心内容和教师的教学思想;(4)高中教学进度快,所涉知识点多,训练时间少,学生对知识理解不深,大部分学生不会灵活进行数与形的相互转换,遇到问题缺乏数形结合的意识,问题分析能力低,数学素质差,成绩不够理想。

二、数形结合思想在高中数学中的作用

社会的快速发展和高校招生制度的改革,对学生的综合素质要求越来越高,现有的教学方式不能满足社会对学生能力的要求。因此,高中数学教师必须根据社会对学生的要求,不断更新教学方法,有效地使用数形结合思想,帮助学生更好地掌握知识,使学生形成一定的认知规律,从感受、理解、使用以及内化这四个方面入手,层层递进理解知识形成的过程。同时拓展学生解题方法,培养学生对数与形相互转换的理解能力,通过问题的形象化提升学生的抽象分析能力。

三、数形结合思想在高中数学教学中运用的策略

1.等价性策略

在教学过程中,教师要利用数形结合的思想,将数与形进行转换。学生在审题过程中,首先要考虑的是数与形哪个对问题理解更方便,然后再进行解题。在这个转换的过程中,要确保转换的等价性,这样才能够快速、高效地解决问题。

2.双向性策略

数有抽象的特点、形有形象的特点,在教学过程中,教师可以教学生用数解题和用形解题的不同策略与方法,这样学生在学习中会下意识地使用,体会数形结合思想的优势和局限性,充分利用二者优点,互相补充,提高解题效率。但数形结合的解题思想,也是因题而异的,需要具体问题具体分析,灵活应用是一个漫长、复杂的过程,需要教师耐心地引导学生。

3.简洁性策略

在数转换形的过程中,一定要构图简洁,形象而准确地反映题意,这样可以通过分析简洁的图形充分理解题意,也可以通过分析简洁的图形,将复杂的问题简单化,降低运算量,提高解题效率。总之,教师在教学过程中应该教会学生简单构图,这样方便学生去理解和发现问题,帮助学生养成良好的解题习惯。

4.直观性策略

在教学活动中,教师要尽可能设置情景,形象、直观地引导学生自主探索学习,提升学生的分析思考能力,从而更高效地解决问题。同时现在高中数学教学不是单纯的一门学科,知识点的跨学科性越来越强,这就要求培养学生学习的主动性、思维的灵活性,激发学生学习的欲望,所以,教师在教学中可以将抽象问题形象化、直观化,更灵活地将数形结合思想应用于课堂设计中,要应用多媒体演示数与形的关系,利用几何画板等专业数学软件去验证学生的假想,让学生更好地领悟数形结合思想的真谛,提高学生素质。

四、数形结合思想的典型应用

在三角函数诱导公式的学习中,九组诱导公式让学生记忆起来有些困难,但在知识总结梳理过程中,利用数形结合思想将其简化为“奇变偶不变,符号看象限”,尤其是“符号看象限”中将角一定要理解为锐角,这便更好地体现了数形结合思想。在求函数值域的问题中,将函数转换为几何图形,利用几何图形的性质结合问题的要求,将图形中得到的信息转换为方程的解,结合方程的解及图象的形找出函数的值域。在含有绝对值的问题中,将含有绝对值的代数式转化为函数,再利用函数转化为函数图象,结合问题中“数”的特点和函数图象“形”的特点,解决问题。数形结合思想最明显的体现就数向量,向量既可以解决平面内、空间中线与线、线与面、面与面的平行与垂直,还可以利用方向向量和法向量解决立体几何中的夹角与距离的问题,所以在教学设计中要灵活应用数形结合思想,形象化地解决数学问题,提高学生的数学素养。

综上所述,数形结合思想应用十分广泛。在解题时对某些较复杂的问题,教师可以运用数形结合思想将复杂的问题转化为简单的问题求解,大大简化解题过程,降低运算量,其在选择题和填空题中更有优越性。因此,在日常的教学中,教师要注意培养学生应用数形结合思想的意识,灵活运用数形结合,提高数学素养。

参考文献:

[1]缪诣欣.利用数形结合解复数问题[J].中学教学参考,2014(20).

[2]李春长.谈数形结合在高中数学中的应用[J].课程教育研究,2015(2).

[3]孔宪荣.数形结合思想在高中数学中的应用探究[J].高中数理化,2015(12).

[4]石慧英.动中求静静中探动:一道动态几何题的解析与思考[J].初中数学教与学,2015(19).

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