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数形结合能激发学生学习数学的兴趣,锻炼学生的创新思维,是数学中常用的思想方法。在初中数形课堂上,数形结合思想的运用十分广泛,下面就初中数学教学中数形结合方法的运用进行具体地分析。
一、 以数论形
在初中数学教学过程中,对于比较抽象的题目,学生往往觉得无从下手,想要进一步提升数学思维的高度,面对难题能够迎刃而解,这就需要借助抽象与具体的相互转化与结合。这样才能在数学的探索中取得更大的进步。在数形结合的具体运用中就要求教师引导学生思维的过程中,善于把抽象的事物具体化,把生活实际与数学知识相结合,把看似复杂的问题简单化。我们来看下面一道列方程解决实际问题的题目。
例1 一块长为10m、宽为6m的地毯,它的四周镶有相同宽度的花边,加入地毯中间的矩形图案的面积为20m2,求花边的宽度是多少?
这道题对于刚学习解方程的学生来说,或许有一定的难度。这就需要教师在解题时化抽象为具体,把地毯的图案用图形表示出来,借助图形使问题简单化,便于学生理解。依题意,教师可以在黑板上画出地毯的平面图形,如果设花边的宽度为xm,那么图案的长为(10-2x)m,引导学生说出图案的宽为(6-2x)m,根据图案的面积为20m2可以列方程(10-2x)(6-2x)=20.
几何与代数在数形结合中的运用是紧密相连的。比如,在引入直线与圆的位置关系这一几何知识时,需要借助代数计算两者之间的关系,即通过计算圆心到直线的距离,将得出的数值与圆的半径作比较,进而确定直线与圆之间的位置关系。圆心到直线的距离为d,半径为r,则存在:dr时,圆与直线相离。
二、由形思数
由形思数,顾名思义,通过形想到数,即在解几何题时,运用数形结合的方法解出图形问题。换一种思路解答,往往可以降低原有题目的难度,解起题来不至于太费力。下面以一道几何题为例,简单分析由形思数在数形结合中的运用。
例2 如图所示,在长方形ABCD中,AD=9,AB=6.在AD上取一点P,在AB上取一点Q,使QP=4,问五边形QBCDP的面积最小是多少?
这道几何题看起来不是很复杂,学生读过题目后却可能找不到思路,怎样把几何图形转化为代数形式是这道题的解题关键。这就需要教师把由形思数的思想渗透进来,使学生灵活运用数形结合的解题思想。题目要求五边形QBCDP面积的最小值,也就是求三角形AQP面积的最大值。设AQ为x,AP为y,那么x2+y2=42.根据这一等式,求代数式x.y的最大值。
三、 以形促数
这种数形结合的思维方法,与上一种恰恰相反。我们都知道,数学的抽象性很高,如果可以把抽象的数化成具体的形,可以在一定程度上使题目信息清晰化,透明化。初中数学教材中有很多公式、概念、性质都是借助图像进行理解的,这样通过数、形的转化,更能锻炼学生的思维能力,掌握更多的数形结合的解题思路。例如,学习有理数的时候,对有理数的概念学生会感到抽象难懂,这时借助数形来诠释概念会比单纯的语言表达的效果好很多。在有理数的性质应用中,也可以采用以形促数的方式把抽象问题形象化。
例3 已知a<0,b>0,且│a│>│b│,比较a,-a,b,-b,的大小。
这道题并不难,将已知条件通过数轴表示出来,利用数形结合的思想方法,就一目了然了。
四、由数构形
在初中数学的教材中,很多代数题是通过由数构形的方式来求解的。通过数形的结合,既可以便于学生理解,又可以避开较为繁琐的代数运算过程,更为简洁。
例4 设0 分析:根据x、y、z的取值范围,我们可以联想成边长都为1的三角形的图形,在图形中证明上式。在边长为1的正三角形ABC的三边取点M、N、L,使得CL=y,BN=x,AM=z,我们可以由“数”构造出下面的图。
由图可知,BL=1-y,AN=1-x,CM=1-z.由于三角形BNL、MLC、ANM的面积之和肯定小于三角形ABC的面积,很容易证出上式。
此外,在初中数学的具体教学情境中,还有很多知识点需要运用数形结合思想。比如说,作为初中数学的重点和难点的函数及其图象,这一部分知识让学生“谈函数色变”,但如果教会学生把函数与不等式、方程联系起来,运用数形结合的具体方法进行分析,很多函数的问题就会迎刃而解了。还有方案设计等问题更离不开数形结合思想的运用,方案设计除了数学知识的应用,还需要学生以自己的审美设计出具体的图案,是“数”与“形”最直接的结合。
综上所述,数形结合的实质是把较为抽象的关系、概念、性质与图形结合起来,实现抽象到具体的转化。把握好数形结合的思想方法,在具体的教学实际中引导学生善于发现“数”与“形”的结合点,在解题上取得更大的进步。经常运用数形结合的思想方法分析问题,不仅可以提高学生学习迁移的能力,而且对学生的发散思维和创新思维的培养也有很大的促进作用。
一、 以数论形
在初中数学教学过程中,对于比较抽象的题目,学生往往觉得无从下手,想要进一步提升数学思维的高度,面对难题能够迎刃而解,这就需要借助抽象与具体的相互转化与结合。这样才能在数学的探索中取得更大的进步。在数形结合的具体运用中就要求教师引导学生思维的过程中,善于把抽象的事物具体化,把生活实际与数学知识相结合,把看似复杂的问题简单化。我们来看下面一道列方程解决实际问题的题目。
例1 一块长为10m、宽为6m的地毯,它的四周镶有相同宽度的花边,加入地毯中间的矩形图案的面积为20m2,求花边的宽度是多少?
这道题对于刚学习解方程的学生来说,或许有一定的难度。这就需要教师在解题时化抽象为具体,把地毯的图案用图形表示出来,借助图形使问题简单化,便于学生理解。依题意,教师可以在黑板上画出地毯的平面图形,如果设花边的宽度为xm,那么图案的长为(10-2x)m,引导学生说出图案的宽为(6-2x)m,根据图案的面积为20m2可以列方程(10-2x)(6-2x)=20.
几何与代数在数形结合中的运用是紧密相连的。比如,在引入直线与圆的位置关系这一几何知识时,需要借助代数计算两者之间的关系,即通过计算圆心到直线的距离,将得出的数值与圆的半径作比较,进而确定直线与圆之间的位置关系。圆心到直线的距离为d,半径为r,则存在:d
二、由形思数
由形思数,顾名思义,通过形想到数,即在解几何题时,运用数形结合的方法解出图形问题。换一种思路解答,往往可以降低原有题目的难度,解起题来不至于太费力。下面以一道几何题为例,简单分析由形思数在数形结合中的运用。
例2 如图所示,在长方形ABCD中,AD=9,AB=6.在AD上取一点P,在AB上取一点Q,使QP=4,问五边形QBCDP的面积最小是多少?
这道几何题看起来不是很复杂,学生读过题目后却可能找不到思路,怎样把几何图形转化为代数形式是这道题的解题关键。这就需要教师把由形思数的思想渗透进来,使学生灵活运用数形结合的解题思想。题目要求五边形QBCDP面积的最小值,也就是求三角形AQP面积的最大值。设AQ为x,AP为y,那么x2+y2=42.根据这一等式,求代数式x.y的最大值。
三、 以形促数
这种数形结合的思维方法,与上一种恰恰相反。我们都知道,数学的抽象性很高,如果可以把抽象的数化成具体的形,可以在一定程度上使题目信息清晰化,透明化。初中数学教材中有很多公式、概念、性质都是借助图像进行理解的,这样通过数、形的转化,更能锻炼学生的思维能力,掌握更多的数形结合的解题思路。例如,学习有理数的时候,对有理数的概念学生会感到抽象难懂,这时借助数形来诠释概念会比单纯的语言表达的效果好很多。在有理数的性质应用中,也可以采用以形促数的方式把抽象问题形象化。
例3 已知a<0,b>0,且│a│>│b│,比较a,-a,b,-b,的大小。
这道题并不难,将已知条件通过数轴表示出来,利用数形结合的思想方法,就一目了然了。
四、由数构形
在初中数学的教材中,很多代数题是通过由数构形的方式来求解的。通过数形的结合,既可以便于学生理解,又可以避开较为繁琐的代数运算过程,更为简洁。
例4 设0
由图可知,BL=1-y,AN=1-x,CM=1-z.由于三角形BNL、MLC、ANM的面积之和肯定小于三角形ABC的面积,很容易证出上式。
此外,在初中数学的具体教学情境中,还有很多知识点需要运用数形结合思想。比如说,作为初中数学的重点和难点的函数及其图象,这一部分知识让学生“谈函数色变”,但如果教会学生把函数与不等式、方程联系起来,运用数形结合的具体方法进行分析,很多函数的问题就会迎刃而解了。还有方案设计等问题更离不开数形结合思想的运用,方案设计除了数学知识的应用,还需要学生以自己的审美设计出具体的图案,是“数”与“形”最直接的结合。
综上所述,数形结合的实质是把较为抽象的关系、概念、性质与图形结合起来,实现抽象到具体的转化。把握好数形结合的思想方法,在具体的教学实际中引导学生善于发现“数”与“形”的结合点,在解题上取得更大的进步。经常运用数形结合的思想方法分析问题,不仅可以提高学生学习迁移的能力,而且对学生的发散思维和创新思维的培养也有很大的促进作用。