数形结合思想在初中数学教学中的渗透探究
2017-04-20邹秋荣
摘 要:在初中数学教学中,数形结合是其中的重要思想,是学生在数学学习中需要掌握的一个重要方法。随着新课程改革的深入实施,教师在教学时必须重视培养学生的创新能力,要结合数形结合的思想,培养学生的数学思维。文章主要围绕初中数学教学,就数形结合思想在數学中的应用进行简要的分析。
关键词:数形结合思想;初中数学;渗透
与其他学科有所不同,数学这门学科的理论知识较为晦涩难懂,而传统的教学模式禁锢了学生的思维,没有注重突出学生的主体地位,导致学生的学习效率大打折扣。而新课改的实施,要求教师打破传统的教学方法,重视突出学生的主体地位,运用数形结合的思想使教学活动变得更为直观,让学生能够直观地看到数学运算的过程,继而对知识理解得更加深刻。
一、数形结合的含义
所谓数形结合,指的是将抽象的数学知识与直观的图形进行有机结合,也可以将其理解为将代数问题转变为几何问题,促使问题得到简化,方便学生进行理解。
在初中数学教学过程中,数形结合思想是其中重要的教学内容,是学生必须掌握的一种数学思想。它将抽象思维与直观图形进行有机结合,将一些抽象的问题直观展现给学生。在初中数学教学中,渗透数形结合思想对发展学生的数学思维有着重要的作用,有助于学生在解决问题时取得更好的效果。
二、数形结合的作用
1.有助于加深学生对概念的理解与记忆
在初中数学教学中,采用数形结合的思想能够化抽象为具体,使学生对相关知识概念的理解更加深刻,其作用主要体现在以下几点:
第一,采用数形结合能够让学生理解数学概念的来龙去脉,对学生感知数学概念有着重要的作用。就以数轴概念的形成为例,早期人们在实际生产生活中学会了运用秤杆,通过秤杆上的点来对物体的重量进行表示,运用温度计上的点来表示温度,运用船闸标尺的点来表示水位。从表面来看,这三者似乎毫无关联,然而从数量关系上来看,或者是从空间形式来看,秤杆、温度计以及标尺这三者之间却有三个相同的要素,也就是度量起点、度量单位、明确的增减方向。从这三个实物中抽象出的模型启发了人们用直线上的点来表示数,然后在直线上对原点、单位长度以及方向进行规定,最后就得到了数轴。可见,数轴的定义几乎是对实际生活的反映。在数学教材中,类似的概念也不少,在教学过程中,我们就需要注意深入挖掘,让学生能够感受到由抽象概念到具体模型的过程,并从中领悟这一概念。
第二,利用数学结合能够促进学生对数学知识本质的理解。在学习过程中,许多学生并未真正理解知识的本质。但是通过数形结合的方法,能够让学生对知识的本质更加理解,达到对知识的内化。例如,在学习等式的性质时,等式两边加上或者减去同一个数字,那么等式仍然相等。但是,若直接告诉学生这个性质,那么学生便会知其然而不知其所以然,就会进行机械式的记忆。此时,数学教师就可以通过介绍生活中的天平保持平衡的实例,让学生将天平看作等式,运用天平平衡的理念,学生就能够更直观地认识等式的性质,进而加深对知识本质的理解。
2.有助于培养学生的数学思维能力
在初中数学教学中,许多教师仍然在使用传统的教学模式,没有重视培养学生的数学思维,导致学生的思维较为僵化。又因为数学教师在教学过程中往往“一言堂”,没有重视与学生的互动,导致课堂的气氛非常沉闷,久而久之挫伤了学生的学习积极性。而新课改的实施要求教师突出学生的主体地位,重视培养学生的思维方式。数形结合思想坚持从“数”和“形”这两个角度来对问题进行剖析。例如,函数与其对应的图像就是从已有的图像特征中,来对代数的性质进行分析,充分体现了数形结合的思想。故此,数形结合思想方法,既属于学生解决问题的一种方法,又对学生掌握更深层次的数学问题有着重要的作用,此外,还能够培养学生的创造性思维。
三、数形结合的渗透方法
在初中数学应用上采用数形结合思想这种方法非常有效,然而在应用过程中还需要注意一些操作方法。教师切忌将其生搬硬套在初中数学教学中,而是应该通过教学中的渗透,使学生慢慢地接受这一数学思维方法,最后在学习过程中熟练地运用。
1.在概念上的应用
课堂是教师教学的主要阵地,在课堂教学中,教师应该重视对学生培养该思想方法,要让学生认识到数形结合思想的意义。例如,在学习数轴时我们可以知道,在实数中,负实数、零以及正实数都是其中的组成部分,尽管实数的数量较多,但是我们可以用直线上的点来表示。此时,我们在一条直线上对方向以及原点还有单位长度进行规定,那么数轴即为这条直线,这样一来,就将直线上的点以及数进行了有机的结合。换句话说,每一个实数都能够在数轴上找到相应的点,这样一来,就将数轴上的点以及实数很好地对应起来了。在让学生了解了数轴这个概念之后,学生对绝对值以及相反数的意义就会有着更加深刻的理解。当学生建立了数轴后,教师再对学生进行引导,让学生利用数轴来对有理数的大小进行比较,让学生去观察分析,进而掌握其中的意义。
2.通过经典例题的分析
在学生的学习过程中,例题的练习是必不可少的,通过例题的讲解,促使学生加深对所学知识的记忆与理解。例如,根据所给图形,在下列横线上填上合适的数字。
如图所示,在第一个图形中有一个小正方形,第二个有三个小正方形,第三个有六个小正方形,那么第四个有几个小正方形呢?通过前三幅图我们可以了解到,第二幅图中的正方形要比第一幅图中的正方形多两个,而第三幅图的正方形又比第二幅图多三个,那么第四幅图的正方形则会比第三幅图多四个,也就是说第四幅图有十个正方形,以此类推,第n个图形就应该是1+2+3+…+
n=n(n+1)/2,这就充分体现了数形结合的思想。
3.注意观察生活
在社会生活中,学生都具有一定的图形意识,例如,温度计上的温度、刻度尺的刻度等,故此,在教学过程中,教师应该鼓励学生多观察生活,将学生生活中所遇到的“数”与“形”有机结合起来,并且将其在数学中迁移。此外,教师要对教材所提供的素材进行充分的挖掘,如一次函数图像以及一元一次不等式解集的关系,都能够将该方法渗透其中。故此,数学教师应该对生活中所遇到的问题或者规律进行探索,再将其运用到课堂教学之中,促使学生能够形成数形结合的意识。
综上所述,在初中数学教学中,数形结合思想至关重要,能够将数学中一些抽象的概念直观化、具体化,进而促进学生对知识的内化。故此,在今后的教学过程中,教师应该注重将其运用到数学概念上,要通过经典例题来进行分析,并且引导学生注意观察生活。如此,就能够有助于学生对数形结合思想的掌握,进而提升他们的数学学习效率。
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邹秋荣(1976—),女,福建连城人,福建省连城县四堡中学教师,中学一级教师,研究方向:初中数学教学。
(作者单位:福建省连城县四堡中学)