引言:什么是数形结合?简单来说就是几何和图像的结合,它是初中数学解题的必备思想,是提升学生解决数学问题能力的重要途径。比如有理数、方程、函数等方面的问题,我们都能用数形结合思想来分析和解决。因此,在初中数学教学中,数学教师要注意引导学生参与数学问题的思考和探究,还要引导学生在解决数学问题的过程中积极利用数形结合思想,逐步养成良好的学习习惯,同时将数学问题看得更加透彻,以便更好地掌握数学解题方法。接下来,笔者结合自身的教学实际来探讨培养初中生数形结合解题能力的具体措施,希望给大家提供一些经验。
一.数形结合:是一种初中数学分析和解题的辅助工具,要分析它的积极意义
1.1直观地呈现,方便学生记忆
直观、具体的图像形式呈现通常能充分吸引学生的注意力,帮助学生更好地理解和认识抽象性的概念。例如数轴,数轴是一种帮助学生理解和学习、分析与解题的一种有效图形工具,在学习和解题过程中,学生通过画一条数轴,可以对数学中的数量关系,如正负数和倒数,有更直观、清楚的理解和认识。学生在这个过程中,将知识转化成图像,在理解和认识知识的过程中提升了自身的知识理解能力和学习能力,还促进了教学效率的稳步提升。
1.2提高了学生的解题能力和解题速度
几何学习内容一直是初中数学中的重点和难点,我们要进行相关的学习离不开代数知识的基础。例如,教师在进行边、角内容的教学过程中,要引导学生根据题干给出的已知条件,结合对于相关概念的理解来进行解题。解答几何问题的重点就是要掌握好勾股定理和函数的运用。
初中学生的思维发展还不成熟,所以他们很难解决初中数学教学内容的某些问题,其中最难解决的就是一些几何问题,在这样的情况下,几何一直是初中数学的重点和难点,几何问题的解决离不开代数的基础知识。例如,在教学边、角的内容时,教师要引导学生根据题干给出的已知条件,在理解概念的基础上掌握好勾股定理和函数的应用,在一步步的思考和应用中得出问题的答案。
二. 数形结合的具体应用:分析有效措施,促进效率提升
2.1消除数学问题的抽象性,以直观的形式降低难度
数形结合思想化知识的抽象性为具体性,为学生指明了解决数学问题的新方向,一些数学理论在字面上显得比较抽象,难以理解,因此,初中学生在解题中就要运用数形结合将抽象的问题转化为具体的图像,例如,在初中数学课本中有“正数和负数”的内容,教师首先要提出本课的教学目标:要求学生能够结合现实情境和图像,了解正、负数和实数、有理数、数集的意义,会用正负数表示一些生活中具有相反意义的量。对于刚刚进入初中数学教学范畴的学生来说,要很好地理解有理数、正负数等的意义是有一点困难的。因此,教师就要利用数轴来加强学生的理解。
例如,在教学中我们利用温度开展教学,让学生观察温度计的零上和零下两种符号,从而初步明白正、负两种相反意义的量的内涵。教师:同学们,大家都知道天气预报里会报道三种类型的气温,一种是零上的,如15℃,可以表示为“+15℃”;一种是刚好零度,可以表示为“+0℃”或者“-0℃”;最后一种是零下的,如零下15℃,可以表示为“-15℃”。那么大家知道为什么零度可以用两种符号表示,而零上和零下不行呢?原来啊,温度计的气温零上与零下的分界点就是“0”,所以它可以用两种符号表示。同样的思考好观察方向,温度计可以被看作是一个数轴,则温度计中在0右边的“+”一类的数字就属于正数,左边的“-”一类的数字就属于负数。在这个过程中,学生将抽象的正数和负数的数学概念转化为视觉可见的数轴图像,加强了对正数和负数概念的理解。
接下来教师还可以让学生自行进行类型思考,如地理学科内容中的海拔,学生从正负数的数轴图像延伸,从而认识到:海平面是海拔的正、负分界点,我们用“0”来表示,那么如果A地高于海平面4783m,B地低于海平面154.31m应该怎样表示呢?联系之前的温度思考方向,我们可以将高出海平面的高度用“+”来表示,即A地的海拔为“+4783m”;同样地,低于海平面的高度用“-”来表示,即B地的海拔为“-154.31m”。总之,在思考和解决海拔相关数学问题时,教师引导学生在解题时利用数轴进行数据分析,从而提高学生做题的效率。
此外,我们生活中还有很多关于正负相反量的例子,如我们体重的增减、地理方向的变化、收入和支出等,这些问题经常出现在数学考题中。但是,大家不必惊恐,因为这一类问题的思考方向无非就是利用数轴构建图像,然后通过进行图像的分析,最终得出答案。
2.2巧借信息技术手段
信息技术作为一种具有直观性和形象性的辅助教学手段,在初中数学数形结合思想教学中起着至关重要的作用。教师可以通过多媒体的直观呈现来帮助学生理解和认识概念,为学生指明学习数学的新思路,帮助学生进行相关的知识学习。
例如,初中数学中的函数的知识就比较抽象和复杂,包括一次函数、二次函数、指数函数和对数函数等,不同函数的图像看似相像但又有差别,所以这样的复杂概念知识,要让初中生全面掌握是很困难的,很多初中生在学习时难以辨别各种函数的性质和图像,在解题时经常出现错误。因此数学教师可以利用多媒体播放一次函数的动态图像变换视频,我们可以学到以下知识:一次函数的解析式是y=kx+b,第一种情况是k大于0,函数图像是单调递增的:函数图像就会随着b的大小而发生变化;第二种情况是k小于0,图像的单调性变为单调递减,函数图像也会随着b的大小而发生变化。
结语
数形结合思想作为一种解题的思路,是初中生学习数学的必要技能,简单来说就是学生要将代数知识和几何图形结合在一起,将直观、鲜明的知识形式传达给学生,提升学生的学习积极性。因此,初中数学教师们要及时更新自己的教学理念,紧跟新时代教育的步伐,将数形结合理念更好地融入教学中,帮助学生更好地解决数学问题。
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