陈建忠
数学教学中充分利用数形结合思想,有助于拓宽学生解题思维,使其在短时间内提取题干要点。将数形结合思想融入课程中,能够给予学生更多全新的解题思路,在简易图形中客观呈现数量关系,提升数量关系表达的清晰性。因此,中学数学教师需积极利用数形结合思想,强化关系描述,引导学生进步。
一、各章节的数形结合方法的运用
(一)有理数
在中学教学体系中,有理数教学尤为关键。在实践教学中,积极引入数形结合思想,便于学生深层次理解有理数的数学含义,提升学生对数学定义掌握的扎实性。在有理数运算3+(-2)时,教师可借助数轴画出3段,再去掉2段,余下1段是算式答案。借助数轴段数的增减,促使学生感受有理数的实际运算过程,形成“数字”(数)与“数轴”(形)的有效结合,让学生深层次把握有理数运算的几何数轴处理过程,给予合理的运算解释。由此可见,在有理数教学中,积极融合数形结合教学法,有助于增强运算过程的呈现效果,以几何视角解析运算思想。
(二)方程
方程求解的关键,是以等量关系为主旨,给出方程列式,求出未知量。在教学中,教师可使用数形结合方法进行数量表示,以降低方程列式难度。以行程问题为例,教师可结合题意给出方程式,求解答题。例如,题目内容为:“小明从家至学校,步行时每分钟行走200米,需步行25分钟,如果乘坐公交车,可坐3站,在无交通灯时间消耗情况下,10分钟即可到达学校,假设小明从家至车站使用3分钟,下车后进校园需要2分钟,问公交车的车速是多少。”在题目中给出步行与公交车两种出行方案,路程为固定量,则方程式右侧为200×25=5000米,假设公交车速为a,方程式左侧可列成(3+2)×200+(10-3-2)a=5000米。计算求得a=800(米/分钟)。教师在讲解题目时,可使用数轴方法,引导学生理解方程左侧的列法,进行数轴与长度的对应,增强学生对方程式列法的理解,发挥数形结合的作用。
二、数形结合的课程应用方法
(一)帮助学生深入解读数学定义
数学定义是学生理解书本内容的重要精髓。教师在讲解数学概念时,可借助图形表达形式降低知识理解难度,使学生以较强的数学联想能力捕获知识要点,缩短学生与数学知识之间的距离,强化数学科目魅力。
比如,在讲解直线时,教师需要利用各类实物图片,如书本、文具盒等,以彩色笔描绘出直线,突出直线几何形态,促使学生在实物中认识直线;在讲解直线后,对直线长度进行标记,引导学生对事物形成数量认识,如书本边长16厘米、水瓶直线高度10厘米等。以数形结合形式解析定义与概念,确保学生理解效果。
(二)帮助学生梳理知识体系
在课程中有效使用数形结合,有助于教师梳理章节内容,促使学生对所学内容形成整体把握,借助图形构建数学要点网絡。知识图包括知识图谱、思维导图等。在章节课程讲解完成时,教师可使用此种要点图,以逐步培养学生对课程学习的自我检查意识。
比如,“几何图形初涉”章节学习完成时,教师让学生分别从线、角两个方面整理所学内容,可提示学生使用框架结构,以此保障知识梳理的全面性,增强要点整理的清晰性。在使用框架结构时,教师可带领学生进行图框与数学内容的结合,在框架分支项目中,填写“定义”“要点”“特征”等内容,便于学生明确此章节的学习要点,形成自主复习思维,确保教学质量。此外,在全书学习完成时,教师可带领学生进行框架梳理,借助框架图与公式、概念的结合,确保课程复习质量。
(三)攻克难点内容
在中学数学课程中,部分内容理解有难度,如果教师让学生采取记忆学习方法,将会削弱数学教学效果。此时,教师可借助数形结合的动态演示,让学生了解数学定义、公式的形成过程,以过程加深印象,确保教学成效。例如,(1)在学习“平移、旋转”课程中,教师使用动图为学生展示“平移”“旋转”两个过程,以回避概念解读的困难性,还原概念的几何过程,促使学生准确把握定义内容。(2)在课后作业设计时,教师积极利用数形结合思想,让学生找出生活中的“平移”“旋转”过程。有学生表示:在超市使用购物车,是“平移”过程;在骑自行车时,车体处于“平移”状态,车轱辘为“旋转”状态。在数学作业中,加强数形结合使用,让学生在生活中发现数学,以巩固学生几何学习效果,展现出数形结合的正向推动作用。
综上所述,在数学教学中,积极利用数形结合思想,以图表形式降低数学要点的理解难度,促使学生以实物、框架图、动图等视角,深层解析数学内容,以此显著发散学生思维,提高学生的数学思考能力,发挥数形结合的助学作用。