数形结合是数学中的一种重要性,主要通过数与形的相互转化,解决实际数学难题。教师通过将数形结合思想应用到课堂教学中,能够让原本抽象的数学知识变得直观,让学生形成概念,并在理解算理的基础上掌握算法,整个过程既培养了学生的思维能力,促使学生数学素养的提升,还提升了学生的学习效率,确保初中数学教学目标得以完成。
一、初中数学教学应用数形结合思想的意义
一是让抽象知识形象化。初中数学知识比较抽象,对学生综合应用能力要求很高,学生学习时会产生畏惧之感,不利于数学教学效率的提升。为让学生更好学习数学,激发学生学习热情,要将数形结合思想应用到课堂教学中,让抽象的知识形象化,帮助学生进行理解;二是提升学生解题能力。数与形联系比较密切,而学生在固化思维影响下,将这两者看作单独的个体,这样解题时容易走弯路,无法抓住解题重点。而在初中数学教学中应用数形结合思想,可以帮助学生拓展解题思路,培养学生的解题思维,提升学生的解题能力。
二、初中数学教学应用数形结合思想的策略
(一)利用代数解决图形问题
1.利用代数解决数轴问题。实数在数轴上有相对应的点,实数在数轴上的表示可以体现数形结合思想,通过数轴展现数在数轴上点的对应位置及关系。教学中教师在数轴上表示出实数,能够让学生直观、形象感受到实数的存在,并轻松理解实数概念及主要性质。如例1:实数在数轴上的位置如图1,请化简 ,将结果计算出来。对于这道题的求解,教师可让学生先观察数轴,然后将实数 、 的正负判断出来,然后再化简合并。这样学生观察数轴很容易得出: , , ,所以 ,即 。
2.利用代数解决三角形问题。三角形从“数”转变为“形”时,重点是对三角形形状进行判定。为将三角形形状准备判断出来,需要学生清楚三角形边与角、边与边的关系,学生在解题过程中,教师要让学生根据题目已知条件,分析其与课本知识点的联系,然后正确使用知识解决难题。如例2:如图2所示,已知 的三条边分别为 ,且方程 无实数根,试判断 的形状。由于题中只给出了一个方程,教师可让学生先整理方程,同时根据判别式计算,最后在通过化简得出三角形三条边的关系。学生通过整理原方程可得: ,由于方程无实数根,则 ,得出 , ,所以 为钝角三角形。最后教师要为学生总结:三角形形状的判断涉及了几何、代数等知识点,是数形结合思想的体现,解题时通常根据三角形边与角、边与边的关系层层推理计算,这样能很快得到最终答案。
(二)利用图形解决代数问题
1.利用数轴解不等式组。不等式是初中数学中的重要内容,教师通过将数形结合思想应用到不等式组中,能够让学生更加牢固掌握不等式相关知识。如例3:求不等式组 。教师可先让学生直接解两个不等式,即解 得 ,解 得 。将两个不等式解的解集在数轴上表示,如图3。不等式组的解应同时满足不等式组内所有不等式的解集,本题中要同时满足 与 的解集,即取解集的公共部分,通过数轴很直观得出解集公共部分为 。教师要让学生明白在解决不等式问题时,要结合题目条件和结论,与相关函数联系起来,重点分析其几何意义,通过图形得出解题方法。
2.利用函数解决函数问题。“数”是贯穿初中数学教学的主线,以平面直角坐标系与实数为基础,包括常量、变量、函数概念等,有正比例函数、反比例函数、一次函数等内容。在课堂教学中经常用到图形来解决函数问题。如例4:求函数 与反比例函数 的交点在第几象限。教学中教师可让学生将两个函数的图像画出来,如图4,学生通过观察图形,很直观得出两个函数的交点在第一象限和第三象限。
三、结语
总之,数形结合思想本质就是通过联系抽象的数学语言和直观的图形,利用图形揭示数与形内在联系,实现抽象概念和具体形象、表象之间的转化,发展学生的思维。因此教师要结合实际教学内容,有针对性的将数形结合思想渗透到教学中,让学生在数形结合思想指导下,不断提升学习效率,轻松掌握抽象的数学知识,为今后数学的学习打牢基础。
(作者单位:宁夏省隆德县第四中学)