数形结合思想在高中数学教学的研究

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  【摘要】数学知识抽象性极高,因此,将数形结合思想灵活运用,不仅便于解题,而且能激发学生的想象力以及创新能力,但采用数形结合思想解题时必须了解题目本质,把握基本的数学知识,将数学公式、概念灵活转换成图形,方能提高解题效率.本文着重分析数形结合的概念以及实例,以期拓展数形结合思想的应用.
  【关键词】数形结合;数学;应用研究
  新课改背景下,数学知识点增多,且难度加大,解题方式多元化,而数形结合的灵活运用可以使抽象的数学问题简化,以直观的图形形式呈现给学生,以辅助的方式引领学生探索答案.此方式不仅能提高学生的数学学习兴趣,而且能有效加强思维创新以及想象能力,最关键的是将复杂的题目大幅简化,减轻学生压力,增加正确率.
  一、数形结合的概念以及解决问题的对象
  所谓数形结合,是指把握数学问题的本质,了解问题条件以及所需结果的内在联系,不仅理解其代数关系,还需掌握几何联系,将代数关系以空间形式呈现,并从中探索出解题思路,进而获得答案.总而言之,其本质在于将代数问题几何化,抽象问题具体化.
  目前,数形结合思想已广泛运用于高中数学,例如,将函数问题转化为几何模型,从模型中提取参数范围并求解;代数问题是数形结合思想应用效果最显著的问题,根据图形分析问题实质,了解斜率、截距、极值等数据,甚至从结构位置关系判断代数关系,进而求解.
  二、数形结合方法的意义
  1.激活课堂氛围.数形结合属于偏实践性教学,因此,能够有效调动学生情绪,激活课堂氛围,使课堂互动性更好,师生沟通更为密切.
  2.激发学习兴趣.抽象的数学问题会导致部分学生感到沉闷,甚至产生畏难情绪,这是由于他们无法掌握数学问题的本质,没有解题思路.但图形属于直观形式,将复杂问题简单化,而且相比代数或者函数等数学内容,图形会带给学生熟悉感,进而激发学生的解题兴趣.
  3.提高数学分析能力.众所周知,绝大部分数学知识均为抽象的数字,而几何知识只占据小部分,但若将数形结合思想带入数学学习,不仅能将数学知识形式转化,同时能加强学生的空间想象力,寻求不同的解题方法,在脑海中创建问题模型,提高数学分析能力.
  4.通过实践表明,高中的数学课程经常将复杂的知识内容拆分为细小单元,找到几何化思路,激发学生自主实践能力,从绘画图形中寻找问题本质.例如,高中数学知识中包含中值定理,大量的推导公式加深学生的理解难度,而结合图形说明中值定理的概念意义并引导学生提出问题,不仅能加强学生的逻辑思维能力,同时提高了学生的主体地位,进而让学生拥有克服困难的自信心.
  三、结合实例来分析数形结合的实际运用问题
  我们以概率问题中的数形结合思想解决方案为例.
  可以将包含关系清晰反映出来,概率问题中经常会遇见集合问题,因此,如果我们能够善于利用韦恩图梳理问题的内在联系,进而获得事件概率,则相比传统的公式推理,复杂的计算流程,此数形结合手段更加清晰易懂,且便于学生解决难题,减少运算失误.现以某个条件概率问题为例.
  事件A与事件B是样本空间中两个相互独立的事件,现已知P(B)
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