摘要:"數(shù)形結(jié)合"這一貫徹在高中數(shù)學(xué)教學(xué)始終的解題思想方法,其本質(zhì)是"數(shù)"與"形"之間的相互轉(zhuǎn)換。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,通過有效的"數(shù)形結(jié)合"思想方法的運用可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中繞過障礙。同時,有效的"數(shù)形結(jié)合"使代數(shù)問題得以用幾何來詮釋,體現(xiàn)出神奇的數(shù)學(xué)之美以及思維的靈活之美,在一定程度上使許多復(fù)雜問題簡單化、明了化。其中,在高中數(shù)學(xué)里,數(shù)形結(jié)合思想方法的運用很普遍最具典型的是平面解析幾何。
關(guān)鍵字:高中數(shù)學(xué);數(shù)形結(jié)合;應(yīng)用
一、數(shù)形結(jié)合的概念
數(shù)學(xué)中的兩個最基本也最古老的研究對象就是"數(shù)"與"形",它們在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。恩格斯曾說過:"數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實世界的量的關(guān)系與空間形式的科學(xué)。"我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚也曾說過:"數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬事非。"可見,"數(shù)"與"形"反映了事物兩個方面的屬性。因此,我們可以這樣理解,"數(shù)形結(jié)合"就是以數(shù)學(xué)問題的條件和結(jié)論之間的內(nèi)在聯(lián)系為依據(jù),在分析其代數(shù)意義的同時揭示其幾何的直觀意義的解決數(shù)學(xué)問題的方法。從而使數(shù)量間的空間形式的直觀形象和代數(shù)數(shù)據(jù)的精確和諧并巧妙的相結(jié)合。同時,充分利用這種結(jié)合尋找解題思路,化繁為簡、化難為易,從而解決數(shù)學(xué)中所存在的需要解決的相關(guān)問題。
眾所周知,"數(shù)形結(jié)合"主要指的是數(shù)與形之間的一一對應(yīng)關(guān)系。簡而言之,數(shù)形結(jié)合就是指將直觀的幾何位置、圖形關(guān)系抽象的數(shù)量關(guān)系、數(shù)學(xué)語言相結(jié)合,同時通過"以數(shù)解形"、"以形助數(shù)"的方式使抽象問題具體化,復(fù)雜問題簡單化,從而油滑解題方法。即通過形象思維和抽象思維的結(jié)合優(yōu)化解題途徑。所以說,究其本質(zhì),數(shù)形結(jié)合是一個包含"以數(shù)輔形"、"以形助數(shù)"數(shù)學(xué)思想方法。數(shù)形結(jié)合的思想,關(guān)鍵是圖形與代數(shù)問題之間的相互轉(zhuǎn)化,其實質(zhì)是將直觀的圖像與抽象的數(shù)學(xué)語言相結(jié)合。此種方法在很大程度上,可以使幾何問題代數(shù)化或者代數(shù)問題幾何化。但是,當(dāng)我們要采用數(shù)形結(jié)合思想分析問題、解決問題的時候必須注意以下幾點:其一,設(shè)恰當(dāng)參數(shù),在合理用參的基礎(chǔ)上建立關(guān)系,同時由"形"想"數(shù)"或者以"數(shù)"思"形",做好數(shù)形轉(zhuǎn)化;其二,確定參數(shù)的正確的取值范圍;其三,要明確某些曲線的代數(shù)特征以及相關(guān)代數(shù)概念、運算的幾何意義,并在此基礎(chǔ)上對數(shù)學(xué)題目中的條件和結(jié)論進行代數(shù)意義和幾何意義的分析證明。
二、高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合方法的有效應(yīng)用作用
"數(shù)形結(jié)合"就是以數(shù)學(xué)問題的條件和結(jié)論之間的內(nèi)在聯(lián)系為依據(jù),在分析其代數(shù)意義的同時揭示其幾何的直觀意義的解決數(shù)學(xué)問題的方法。因此,"數(shù)形結(jié)合"這一數(shù)學(xué)方法的有效運用在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著非常奇妙的巨大作用。
首先,合理有效的應(yīng)用"數(shù)形結(jié)合"有利于引導(dǎo)學(xué)生進行初、高中階段數(shù)學(xué)知識掌握的過渡和銜接。眾所周知初中數(shù)學(xué)內(nèi)容相對而言較為簡單具體,其解答過程模仿性較強。而高中數(shù)學(xué)內(nèi)容具有很強的抽象性,其掌握的重點則是在對數(shù)學(xué)概念理解的基礎(chǔ)上進行運用。同時,在對數(shù)學(xué)語言的運用以及學(xué)生的空間想象能力、思維能力、運算能力等要求相對較高。因此,在進入高中階段數(shù)學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)時,學(xué)生需要一個相對適應(yīng)的學(xué)習(xí)過程。相應(yīng)的就高一所學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容來看,"數(shù)形結(jié)合"--這一從具體到抽象的思維方式恰好符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。所以說,合理有效的應(yīng)用"數(shù)形結(jié)合"有利于引導(dǎo)學(xué)生進行初、高中階段數(shù)學(xué)知識掌握的過渡和銜接。
其次,合理有效的"數(shù)形結(jié)合"方法的運用,在有利于培養(yǎng)學(xué)生形象思維的同時有利于培養(yǎng)學(xué)生濃厚的數(shù)學(xué)興趣,增強其學(xué)習(xí)信心。數(shù)學(xué),以其獨特的符號化、形式化和抽象性給人以"生冷冰硬"的感覺,因此而"難得人心",是以造成了學(xué)生認(rèn)知上的特殊難度,使得學(xué)生怕它不愿學(xué),甚至產(chǎn)生枯燥、厭惡的情緒。然而,高中數(shù)學(xué)教材中的許多問題可以通過"數(shù)形結(jié)合"的方法得以體現(xiàn)思想。例如可以通過"數(shù)形結(jié)合"給代數(shù)提供幾何模型,這樣就可以形象、直觀地揭示問題的本質(zhì)。這種方法在一定程度上減輕學(xué)生學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān),從而引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。所以說,合理有效的"數(shù)形結(jié)合"方法的運用,在有利于培養(yǎng)學(xué)生形象思維的同時有利于培養(yǎng)學(xué)生濃厚的數(shù)學(xué)興趣,增強其學(xué)習(xí)信心。
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