研究数学图形用于高中数学教学中的具体策略

杨朝云

摘要：数学是一门抽象的学科，对学生的逻辑思维能力要求较高，所以数形结合教学在高中数学课堂中作用巨大，通过直观的图形构造，不仅可以让学生清楚地认识到数学的基本转化原理与解题思路，还可以将枯燥的数学解题过程充满趣味性。对此，本文通过对数学图形用于高中数学教学中的具体策略进行研究，以期提升我国高中数学教学实践的有效性。

关键词：数学图形；高中数学；教学；具体策略

中图分类号：G633.6 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）01-0070

数学不同于其他的知识学科，思维要求严谨，注重推理与逻辑思考，所以在新课改背景下，高中数学教学也发生了本质性的变化，不再按照传统的解题思路展开教学，而是通过多种途径、多种方法进行教学，例如本文将要重点展开介绍的数形结合的数学教学方法就是一种通过教学手段的创新来不断提升教学质量的有效策略。

一、数形结合方法的内涵

图形与数字是数学中的基本语言符号，只有通过数字与图形的有效融合才能准确传达数学的基本思想与逻辑概念。数与形也是现代高中数学教学中惯用的一种教学方式，由于二者之间存在特定的关系，在一定条件下可以相互转化，因此，数形结合教学法也叫形数结合教学法。这种教学方法的主要目的在于通过“以形助教”或“以数解形”的教学过程，较好地辅助师生完成整个教学环节，特别是用于高中数学某些复杂的知识讲解，例如三角函数、集合、不等式、立体几何、解析几何以及数列等等，这些复杂的数学内容由于空间思维性较强，在解题中必须借助一定的数形模式转化才能完成解题过程。

二、数形结合教学方法在高中数学教学中的重要意义

数学知识体系庞大，涉及的复杂知识点较多，如果只是按照传统的课本案例进行循规蹈矩的讲解，不仅学生模棱两可，而且教师在教授中也不能调动学生的想象力与逻辑思维能力。所以，通过数形集合的方式可以将基本的数学原理、概念、公式等直观地在图形中表示出来，一方面有利于数学概念的系统化阐述，另一方面学生对整个数学知识构架也有较好的把握，尤其是通过作图能力的培养与逻辑思维能力的塑造，有助于学生的数学解题习惯的形成，对师生整个教学过程具有十分积极的影响作用。

三、高中数学教学中“数形结合”方法的具体实践策略

1. 结合教材内容，建立数形结合的解题思想

例如在高中数学解析几何的讲解时，教师就可以引入图形与数字转化的教学模式，通过作图到数形转化，再到解答过程，整个环节环环相扣，让学生清楚地掌握作图的思路，增强学生对解析几何图形的直观理解能力和了解相关变量内容的转化思想。只有经过曲线与方程式之间的关系构建，以点带面、以图构式，利用数形结合的数学思想在解析几何与图像之间找寻和建立一种特定的函数关系，一方面做到数形转化，另一方面做到了曲线与方程式相对应，为解题做了完美的铺垫。还有，在“两个变量的线性相关”内容分析时，教师可以引导学生通过几何“坐标法”，按照“数”与“数”之间的空间转换，使整个线性的变量直观地呈现在坐标图像中，可以有效降低数学解题的难度。对此，高中数学通过数形结合可以在平面与平面之间成角问题、异面直线成直角等问题中都能够起到良好的辅助效果，帮助学生建立起整体的数学框架体系。

2. 结合实际数学问题，提升数学解题能力

数与形构成了数学中的主要教学元素，比如，高中数学内容中，函数一直是大多数师生比较重视的内容，不仅是高考的重要知识考点，也成为高中数学学习的拦路虎。比如高中数学例题2x+6y+8=0中，数形结合如右图所示，已知p是直线2x+6y+8=0上的动点，直线PA，PB分别是圆x2+y2-4x-6y+2=0的两条切线，A，B是圆和两条直线的两个切点，C为圆心，要求学生算出多边形PBCA的面积最小值。

高中数形结合案例分析解答图示

在实际教学中，学生只要看到类似的问题就知难而退，但只要介入图形与数字分析，就不难发现解答此类型题目的关键在于数形结合与逻辑转化，学生只要将四边形的面积转为两个三角形面积的和，三角形面积最小转化为求一直角边最小，而另一直角边的长度不变，进而转化为求点到直线的距离，首先根据圆的标准方程求出圆心、半径，再按照四边形PACB中，三角形PAC和△PBC全等且都是直角三角形，所以当△PAC的面积最小时，四边形PACB的面积最小，因此学生其实只需要PA最小即可，当PA最小时，CP取得最小值，此时CP与直线2x+6y+8=0垂直，再根据点到直线的距离公式算出CP以及PA的对应值，所以四边形PACB面积最小值就迎刃而解。

3. 巧用信息技术手段，培养数学解题思维

高中数学教学除了数形结合之外，教师还要借助一定的教学辅助工具才能完成整个教学过程，例如三角板、圆规、直尺，这些辅助教学工具的主要作用就是帮助教师准确作图，此外，还应该积极引进新的教学设备，例如多媒体等现代化技术，例如，教师先可以按照传统的手工作图讲解法，带领学生跟着自己的教学思路完成整个教学解题环节，将学生的思维一步步引入数学的图形中，然后再通过播放多媒体中的教学课件，经过图文、音响等途径，还原解题的每一个细节，如果学生有不懂的地方以及难以理解的知识点，就可以通过循环播放，起到不断强化的目的。

四、结束语

综上所述，高中数学教学越发重视学生对知识的灵活应用和逻辑思维能力，更注重学生创造性思维的培养，对数学知识的思考、理解、联想能力要求较高，所以在具体的数形结合教学实践中，教师要通过科学的途径进行知识求新、探索、推理，来激发学生的创造性思维。

（作者单位：江苏省高邮中学 225600）