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数形结合思想在高中数学教学中的应用

2019-04-29刘九华

文理导航 2019年14期
关键词:数形结合教学效率解题

刘九华

【摘 要】数学作为学生学习生涯阶段需要学习的重点科目,对学生一生的发展有着重要影响。在数学科目中也贯穿着多种数学思想,在解题、推导中都有重要的作用。数形结合思想是其中一种思想,在高中数学中具有重要作用,高中数学中重点内容:集合、函数、不等式和几何等都扮演着重要角色,可以充分提高学生解题速度,保证课堂效率。

【关键词】高中;数学;数形结合;解题;教学效率

数学作为学生高中数学的最基础,它也是最重要的课程之一,在学生学习生涯中起着重要作用。俗话说:得数学者,得天下。说明学好高中数学对学生的重要意义,但是高中数学理论性强、逻辑性复杂,使大多数学生在学习数学的过程中都感到困难和繁琐,再加上很多学生由于练习较少、基础比较薄弱,对数学的学习缺乏兴趣,形成了普遍学生被动学习的教学现状。而数形结合思想作为高中阶段数学中最为常用的一种思想,充分将抽象、理论性强的知识直观形象化,同时,也将形象的知识与理论相对应,通过二者的巧妙转化,充分提高了学生解题的效率,可以让学生自信地面对高中数学难题。所以在开展高中数学教学时,教师要重视数形结合思想的渗透,提高学生的数学能力和素养,保证学生的全面发展。

一、妙用数形结合,推导数学产生

数学的发展史极其漫长,在数学的发展中,由于人们生活中对各种“形”进行计算的要求,才逐渐生成了“数”的计算。因此,在高中数学的教学中,可以追本溯源,在解决各种“形”的问题时,巧妙结合“数”的知识,变成数与数之间的关系,从而利用学过的知识进行解答,提高学生解决问题的能力。比如,在古代中分数的产生就是由于古人利用绳子打结,但无法用整段来表示具体数据,从而出现了“一半”的概念,逐渐演化成今天的“分数”,有了分数之间的运算和表示方法。有时,概念比较抽象的“数”,还可以借助我们日常生活中熟悉的“形”表示,这就是数和形之间密切的关系。

比如,对于函数的知识来说,这在高中数学教材中有着不可忽略的比重,在学生完成相关的函数关系后,教师可以教给学生画图的方法,利用画图描绘几种典型基础函数图像,然后再根据自己描述的图像来,重新定位函数的关系式表达的真正含义,有利于学生对各种函数性质的深刻体会和感悟,使理论知识在传达过程中更加生动、形象,降低学生理解知识的难度。

二、巧用数形结合,创设教学情景

学生对知识的学习兴趣也是决定学生学习效果的重要因素,特别在新课程标准提出的背景下,更强调了学生在课堂中的主体地位,所以在开展数形结合的高中数学渗透教学时,教师要积极注重对学生学习兴趣的培养。比如,教师可以经常组织师生互动和生生互动的活动,让学生在自主思考的基础上合作学习、讨论,在提出问题基础上,让学生共同探讨数形结合的思想,激发学生讨论和探究的热情。此外,数学作为逻辑性较强的一门学科,在学生学习数学的过程中,必须具备数学思维能力,而由于大部分学生思维能力的不足,导致学生在学习各种理论、概念和性质的过程中接受能力不足,降低了学习的效果。针对这种情况,教师应该积极结合数形结合思想,将抽象的知识转化为学生能直观感受到的内容,提高学生的学习效果。

通过创设教学情景的教学方式,可以更方便教师将数形结合思想引入教学中,对学生数学思维和素养的培养有着重要的意义。比如,在函数的应用中,在教学相应的抽象知识点时,可以借助例题来渗透:方程sin2x=sinx在区间x∈(0,2n)内一共有多少个解。这对于学生来说,如果从直接计算上是根本无法下手的。而在数形结合思想下,画出相应的sin2x和sinx方程图像,可以将解的个数转化为图像相交的个数,另外,又发现交点有三个,于是得出有三个解。通过数形结合思想的使用,让整个题目的条件和问题清晰化,提高了解题的效率。

三、使用数形结合,结合实际问题

在开展数形结合教学实践的过程中,教师还应该积极引导学生对数学实际问题开展实践训练,让学生在解答实际问题的过程中,体会到数形结合思想方法的意义和使用方法,提高对数形结合思想的内化速度和体会,从本质上保证了学生解决问题能力的提高。因此,教师要积极引导学生对实践问题采用数形结合思想,当发现数形结合思想明显的优势之处时,逐渐完成利用数形结合思想解题的习惯,推动学生数学素养的提高。

集合是高中数学中一个重要的问题,但其内容比较难,需要学生进行计算的内容多,一般常规的解题方法容易使学生陷入死角,而教师如果引导学生在解决问题过程中,使用数形结合方法,可以提高学生的解题速度。比如:两个集合:M={(x,y)|x +y =1,x∈R,y∈R},N={(x,y)|x -y=0,x∈R,y∈R}則集合M,N元素的个数为多少个?针对这个题目,利用常规方法进行计算,非常容易让学生的思维困入死角,而通过观察发现,其中x +y =1代表圆,x -y=0代表抛物线,而问题中交集的个数转化成了图象交点个数,很快得出结果为2。通过数形结合方法的使用,充分为学生简化了解题过程,提高解题效率。

总的来说,数形结合思想是高中数学中最常用的思想,可以将抽象的理论、问题等直观展示出来,将原本枯燥的数学问题变得生动形象,让学生非常容易地把握数学问题的本质,提高了学生解题的技巧和能力。所以教师在开展高中数学教学时,要灵活地渗透数形结合思想,为学生展示数学思想的魅力,从而吸引学生学习自主性,保证课堂教学参与度,提高了学生的数学素养。

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