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数形结合思想在数学教学中的应用

2021-05-04肖龙武

江西教育C 2021年4期
关键词:数形解题知识点

肖龙武

数学学科对培养学生的数学知识和技能、形成数学思维和问题意识有着重要的作用。其中,数形结合思想是高中数学教学中的重要思想之一,对提高学生的解题能力和培养学生的抽象思维能起到很大的帮助。但是,目前的高中数学教学仍然存在一些问题,导致学生在运用数形结合方法时,只知其然,而不知其所以然。笔者认为,在新课程改革的要求下,高中数学教师应该注重培养学生自主解决问题的能力,系统地梳理适合应用数形结合方法的场景,提高学生解决数学问题的能力。

一、数形结合思想在数学教学中的应用现状

(一)知识点抽象,学习难度较大

高中数学常被学生视为最难学的科目。这是因为高中阶段的数学涉及很多抽象的数学语言,这些知识点与学生的生活距离较远,对学生的抽象思维提出了很高的要求。学生对数学产生抗拒和逃避的心理,是因为学生没有真正掌握数形结合思想的内涵。

(二)注重“以形解数”,忽视“以数解形”

在集合、函数、方程、算法等抽象的知识点中,“以形解数”可以帮助学生将抽象的题干化为具象的图形。但是,在立体几何等抽象的知识点中,“以数解形”可以帮助学生节约大量的时间,提高解题的效率。但由于“以数解形”方法的计算量较大,往往被认为是解题失败后的退路,也由于其方法的模式化被认为是学生不愿思考而走的捷径,甚至有许多教师不愿意教授这一解题方法,这实则是教学中的一大误区。

(三)缺乏对数学方法的总结,学生不会举一反三

由于数形结合思想在高中阶段运用广泛,许多教师在教学时形成了一套固定的解题步骤。但对于什么时候该用“以形解数”的方法解题,什么时候该用“以数解形”的方法解题,缺乏深入的讲解,导致许多学生一遇到题目就开始画图,却不知背后的原理,缺乏举一反三的能力。

二、数形结合思想在数学教学中的应用

(一)讲解数形结合思想背后的原理

在高中阶段讲解数形结合思想,首先应讲这一思想背后的原理,让学生克服对抽象知识的抵触心理,并且知道什么时候应该运用这一思想解决问题。文字语言和图形语言都是数学语言,虽然呈现方式不同,但都是对数学问题本质的体现。笔者认为,在高中数学中一共有三类适合使用数形结合思想解题的情况。第一,当题目的文字过于冗长时,图形可以帮助学生更加直观地了解数学问题,集合问题就属于此类;第二,当图形语言比文字语言更容易解题时,图形可以帮助学生更加快速地解答问题,提高解题的效率,函数的区间求值问题、零点问题就属于此类;第三,当文字语言比图像语言更能反映数学问题的本质时,文字可以帮助学生归纳、总结,立体几何问题就属于此类。

(二)兼顾“以形解数”和“以数解形”

不同学生的数学思维是不同的,有些学生更适合使用图像语言,他们在解题时喜欢添加辅助线。而有些学生更适合使用文字语言,他们在解题时喜欢运用公式进行计算,“以数解形”就是如此。以立体几何内容为例,虽然大部分证明题都可以使用添加辅助线的方式完成,但在紧张的考试氛围下,许多学生可能会由于紧张而想不出添加辅助线的方法。此时,建立空间直角坐標系并画出立体图形,对每个顶点标上相应的坐标,再套用固定的公式,一般就可以完成证明。虽然计算量较大,但只要耐心、细心,就不会出错。

三、结语

数形结合思想是高中数学经典的教学方法之一,可以培养学生的抽象思维和形象思维。随着新课程改革的不断推进和素质教育理念的进一步深化,数学教师在教学时应该更加注重教学过程和学生能力的培养。数形结合思想作为高中数学最为常见的教学思想之一,对提高学生的解题能力和培养学生的抽象思维有着重要的作用。综上所述,本文认为在新课程改革的要求下,高中教师一方面应该告诉学生数形结合思想背后的原理,降低学生对抽象的数学知识的抵触心理,另一方面应该兼顾“以形解数”和“以数解形”两种解题方法,鼓励学生使用最适合自己的方法学习数学。

(作者单位:江西省吉安市青原区教学研究室)

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