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初中数学教学中数形结合思想的应用研究

2023-05-25刘军红

中学生学习报·教研周报 2023年4期
关键词:数形结合教学设计应用策略

刘军红

摘 要:在初中數学的教学过程中,除了要让学生掌握数学的基本知识外,还要让他们了解和掌握数学思想。在教学过程中,引导学生将数型思维与数学知识相融合,有助于他们更好地了解数学抽象理论,探寻解题思路,提高解题能力。通过对数学知识讲解、习题讲解等方面的研究,探讨数形结合与数学知识的关系,为提高初中数学的教学效果提供参考。

关键词:初中数学;数形结合;教学设计;应用策略

一、数形结合思想在初中数学教学中应用的意义

在初中数学的各个环节,都存在着数与形的关系,通过对二次功能图象的相关知识的学习,可以利用功能图象来研究功能特性;通过对一个特定问题进行求解,可以把一个特定的问题抽象成一个功能图形,方便了学生们分析和了解。在教学过程中,通过将数字与数形结合思维有机地融合在一起,有利于提高学生的数学能力。

第一,运用数型思维可以使同学们更好地了解抽象的数学。学生对某些数学概念的认识存在着较强的抽象性,对某些数学概念的认识还没有得到很好的领会和正确的认识。运用数字与形相融的思维方式,使同学能够通过具体的图画理解和理解数学知识,从而为知识的运用打下坚实的基础。比如,在函数的学习中,老师要给学生讲解函数的定义,此时,老师就可以通过坐标图为学生构造函数图形,并通过实际问题,让学生思考 X和 Y变量的关系,并对x的各个变量进行解析,使 y具有与之相应的惟一值,从而建立函数的观念。这种教学方式使功能的概念从抽象上消失,使同学能从图画中了解和内化功能,增强记忆力,提高对抽象的认识。

第二,运用数形结合的思维,可以提高学生的数学问题解决的水平。在教学过程中,学生要面临的问题很多。科学合理的教学方法是学生巩固知识,构筑知识基础,提高学习能力的关键。运用数形结合的思维方式,可以为解决问题的问题找到一条行之有效的途径。所以,在初中数学教学过程中,要充分发挥“以形助数”、“以数解形”的作用,引导学生自己画出图像,提高他们的学习水平。比如: y=x2+x-2, y=x2-6 x+9, y= x2-x+l。这三个功能是否与x轴有相同的位置?若有,则其横向及纵向的共同点为何物?本题的解题方法,利用函数图形来进行解析,不但可以直接发现问题的解决方法,而且可以快速地发现问题的答案,同时也为同学们比较不同的功能特性创造了一个契机。

二、数形结合思想在初中数学教学中的应用策略

(一)明确数形结合思想应用的原则

“数”和“形”的转换,能为学生的思考提供一条思考的路径,加快了他们的答题速度和提高了他们答题的精确度。然而,“数”与“形”相融的思维方式的实施,必须要有一定的前提。

第一个是对等的原理。在一个数学问题中,如果代数与几何特性是一致的,那么它就具有了转换的必要条件。若不以等效转换为根基,则数、形的组合思维在使用时会不够严密,难以涵盖全部的可能性,从而造成思维上的偏离。比如,一个数字的点和实数之间有一种一一对应的联系,也就是说,这个时候“数”和“形”是相等的,所以两者之间的转换也是合情合理的。

第二条是双向原理。有些同学在把数形与思维相融合时,只注重“以形助数”,没有把数学的本质用到了数学的形式上。其实,运用数形结合思维时,要把“数”和“形”互相渗透,互相转换,使其各自的长处得以充分利用。举例来说,在推导二次方程时,老师可以利用多项式的乘法求出数字的解题,并从四边形区域的变动来剖析其在图中的作用,从而有助于同学们从不同的视角去了解和认识。

(二)把握数形结合思想应用的内容

在初中,数学分为数与代数、空间与图形、统计与概率、综合与实践四个部分。在教学过程中,要充分把握各单元的特征,自觉地将数形与形体相融的理念渗透到课堂中,并引导他们进行自我运用,提高他们的数学素养。

以数与代数、空间与图形两个部分为例。在了解有关操作与功能的过程中,老师可以通过图表向同学展示数字与数字之间的联系,使学生更好地理解数字与形状的结合。比如,在指导学生正确认识有理数时,要利用“数轴”作为教学手段,帮助他们更好地把握有理数,并为相应的计算打下坚实的基础。在引导学生理解平面和空间图形,分析图形的性质,描述图形的方位和移动时,可以把数字与图形的融合。比如,在对一个特定的位置进行轨迹的描划时,可以运用平面直角座标法进行特定的解析,从而增强学生对点的运动的直觉。

(三)明确数形结合思想的应用方法

在初中数学课堂上,一定要把数型结合的思想运用于实际教学之中。在明确了数型思维的适用原理及适用领域后,还要通过实例对其运用方式进行剖析,从而促进其在实践中掌握数型思维的精髓,从而达到学以致用的目的。

教授孩子们一些关于数字和形状的知识。数学的基本原理是:对实际世界中各种数量关系、空间几何关系和逻辑关系进行了较深的抽象化。在数学概念的学习中,教师不但要让学生了解其表层意义,还要通过分析、研究、类比、转化等一系列思考过程,从而实现对概念的灵活应用。因此,在教学过程中,老师要将数形结合思维与数学知识相融合,使他们能够得到解决问题的重要体验,从而使他们能够从更为直观的视角来理解这些问题的实质。比如,在“数轴”的教学中,老师从数学的角度,让孩子们把数学的几何坐标转换为一个温度计,从而使学员在对抽象的数学观念进行认识的时候,能够得到一些具体的图形支持,从而为将数字轴类的知识运用到实践中去打下基础。它能把抽象的数学观念变为具体的形态,反映出数形的融合。在数学概念的课堂上,老师指导同学进行理性的比喻,能减轻对知识的学习困难,有利于培养学生的逻辑思维能力。

总之,数型结合的思想在初中数学课堂上的渗透和运用,使学生的数学能力得到提高。在教学实践方面,应从新的教育理念出发,进一步深化对数学教育的认识和应用,转变传统的教学方式,满足学生的数学素质发展需求。

参考文献:

[1] 尤芳平.初中数学教学中数形结合思想的应用[J].科学咨询(科技·管理),2022(07):196-198.

[2] 谢为勤.数形结合思想在初中数学教学中的应用探讨[J].亚太教育,2022(04):119-121.

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