湖北省南漳縣城關(guān)鎮(zhèn)胡營(yíng)中學(xué) 張鴻飛
數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用需要注意以學(xué)生為主體,以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維為基礎(chǔ),滿足新課程改革對(duì)現(xiàn)代教育提出的要求。數(shù)形結(jié)合在教學(xué)中要結(jié)合數(shù)學(xué)實(shí)例向?qū)W生講解滲透,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的重視程度,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)以及能力。數(shù)形結(jié)合方法體現(xiàn)在數(shù)學(xué)的各種題型中,考查學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的理解,所以在數(shù)學(xué)教學(xué)中,讓學(xué)生深入理解并且掌握數(shù)形結(jié)合是非常重要的。
數(shù)形結(jié)合可以培養(yǎng)學(xué)生的多方面能力,例如學(xué)生在多次運(yùn)用圖形解題之后,再遇到類似題目時(shí),便會(huì)在大腦中形成自己的直覺,較快地反應(yīng)出題目對(duì)應(yīng)的圖形,省去了一步一步的分析,節(jié)約了做題時(shí)間。例如很多函數(shù)的學(xué)習(xí)是很抽象的,在加入圖象之后,可以幫助學(xué)生理解函數(shù)這樣抽象的概念,鍛煉學(xué)生的抽象思維。再例如在平面向量的學(xué)習(xí)中可以加入圖形,讓學(xué)生在理解平面向量的基礎(chǔ)上向空間向量延伸,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。
例題:某班級(jí)中有男生共63個(gè)人,其中喜歡打網(wǎng)球的有35個(gè)人,喜歡打籃球的有27個(gè)人,兩項(xiàng)運(yùn)動(dòng)都喜歡的有5個(gè)人,那么這兩項(xiàng)運(yùn)動(dòng)都不喜歡的有幾個(gè)人呢?我們運(yùn)用數(shù)形結(jié)合解決本道集合問題時(shí),可以利用韋恩圖,如下圖所示,用圖中的小圓形代表喜歡打籃球的27個(gè)人,大圓形代表喜歡打網(wǎng)球的35個(gè)人,兩個(gè)圓形交集的地方代表喜歡這兩項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的5個(gè)人,則除去已知人數(shù)的圖形部分,陰影部分就是這兩項(xiàng)運(yùn)動(dòng)都不喜歡的人數(shù)。計(jì)算如下:63-(35+27-5)=6(人)。
在數(shù)學(xué)集合問題中,如果學(xué)生只靠單純地運(yùn)算是很容易多加(減)、漏加(減)的,但是數(shù)形結(jié)合的運(yùn)用能夠?qū)㈩}目中的已知條件直觀地表現(xiàn)出來,這樣就使學(xué)生的思路非常清晰,減少運(yùn)算錯(cuò)誤,而且運(yùn)用圖形解答此題,也會(huì)降低這類題型的難度,讓學(xué)生更容易理解集合問題。
在初中教材一元二次方程的講解過程中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,一般地,當(dāng)a>0(a<0)時(shí),則方程y=ax2+bx+c的圖象是一條開口向上(下)的拋物線,此時(shí)的圖象具有最低(高)點(diǎn),當(dāng)x=-時(shí),方程y=ax2+bx+c具有最?。ù螅┲祔=。
例題:根據(jù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象(如下圖),回答下列問題:①寫出方程ax2+bx+c=0的兩個(gè)根;②寫出y隨x的增大而減小的自變量x的取值范圍。
根據(jù)數(shù)形結(jié)合思想,圖象可知,①使方程成立的兩個(gè)根為x1=1,x2=3;②y隨x的增大而減小的圖象在對(duì)稱軸的右側(cè),所以自變量的取值范圍為x>2。
由此可知,在函數(shù)問題中加入數(shù)形結(jié)合思想是將抽象的函數(shù)知識(shí)轉(zhuǎn)化為直觀的圖象,便于學(xué)生的記憶與理解,也能在做題時(shí)幫助學(xué)生簡(jiǎn)化問題,讓學(xué)生更容易理解函數(shù)問題。
例題:已知一條直線過點(diǎn)(-3,0),求當(dāng)這條直線l與單位圓有兩個(gè)交點(diǎn)的時(shí)候,這條直線l的斜率k的取值范圍。根據(jù)題意,我們可以結(jié)合數(shù)形結(jié)合思想畫出這條直線與單位圓相交的圖象,如下圖所示,此時(shí)我們可以求出過點(diǎn)(-3,0)的兩條直線的斜率,,所以可得出k的取值范圍為-。
在幾何問題中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想即將抽象的幾何圖案用直觀的圖象表示出來,便于學(xué)生理解距離、斜率等問題,也可使復(fù)雜的幾何問題簡(jiǎn)單化,以此增加學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的信心,也可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。
總之,數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,可以將復(fù)雜變簡(jiǎn)單、抽象變直觀,在很大程度上幫助學(xué)生提升數(shù)學(xué)思維,所以,老師要加強(qiáng)對(duì)數(shù)形結(jié)合思想的重視,在教學(xué)中將數(shù)形結(jié)合灌輸?shù)綄W(xué)生的大腦中,以此增加學(xué)生的信心,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)與解決數(shù)學(xué)問題的能力。但是,并不是所有的問題都可以運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,老師一定要注意,不能讓學(xué)生將數(shù)形結(jié)合作為解決一切數(shù)學(xué)問題的萬(wàn)能鑰匙,要懂得靈活運(yùn)用,才能在此基礎(chǔ)上更好地發(fā)展。