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【摘 要】数形结合思想是一种重要的数学思想。数形结合就是把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来，通过“以形助数”或“以数解形”即通过抽象思维的结合，可以使复杂问题简单化，抽象问题具体化，从而起到优化解题途径的目的，有些数量关系直观化，形象化，简单化。而图形的一些性质借助于数量的计量和分析，得于严谨化。
【关键词】数学思想；数形结合；以形助数；以数解形
数形结合的思想方法是数学教学内容的主体之一。数与形的结合可以使某些抽象的数学问题直观化，能够把抽象思维转化为形象思维，有助于把生活实际问题转化为数学问题，建立数学模型，从而把实际的问题迎刃而解，起到画龙点睛的作用。
在新课改后，在初中数学教学中应用到数形结合思想进行教学的内容占的比例较大。主要体现在：①实数与数轴上的点的对应关系②方程与方程组③不等式与不等式组④函数问题⑤概率与统计⑥图形的相似及坐标，下面我们就通过具体的例子来加以说明这一直观的数学思想方法的具体应用
1.实数与数轴
1.1 实数包括有理数和无理数。而有理数和无理数都可以在数轴上表示，反之数轴上的每一个点都对应着某一个有理数或无理数。所以实数与数轴上的点是一一对应的关系，这时若要向学生解释一一对应的关系，可以采用数形结合的方法呈现给学生。
案例一：如图（1）
在数轴上除了有-1，-2， 0， 1， 2， …有理数之外还存在着无理数，如以坐标圆点为顶点，以单位“1”的长度作正方形，则对角线的长度为 ，再以0点为圆心，对角线的长为半径画弧线与数轴交于点B，所以B点表示的数就是无理数 ，以此类推，我们还可以得到 ，- ， …等更多的无理数，因此有理数和无理数就把数轴上的所有点填满了，所以实数与数轴上的点是一一对应的关系。并且数轴上的数从左到右逐渐增大
案例二：如图（2）在数轴上：
分析：在案例二的第二个问题中，是把形化为数，这是解决此类问题的突破口，也就是解题的瓶颈，只有利用形与数的完美结合与互化才能解决此类问题，体现了数形结合的思想价值。
1.2 相反数与绝对值
相反数是指只有符号不同的两个数互为相反数，而绝对值是指一个数离开坐标原点的长度单位（注0的相反数与绝对值都是它本身），在相反数与绝对值的数学过程中，如果采用数形结合的方法进行教学，那么取得的教学效果是事半功倍。如图（2）中，1的相反数是-1，-2的相反数是2， 的相反数是- ，4的相反数是-4，
∣1∣=1 ∣-2∣=2 ∣-3∣=3
由此我们还可以得出结论：①数轴上的数从左到右逐渐增大，②对于负数绝对值越大的数反而越小，③负数的绝对值等于它的相反数，正数的绝对值等于它本身，④互为相反数的两个数绝对值相等。在案例一，案例二中，如果我们只采用“数”的方法讲解，而不采用“数与形”结合的方式，学生是很难理解的，只有把数与形互相结合起来，真正做到直观化，形象化，学生就能够一目了然，由此我们还可以把问题由特殊化转为一般化，就可以很轻松的得到结论
解。反之，如果在平面直角坐标系中，
知道了两条直线L1和L2的交点坐标，也可以根据交点坐标得出相应的方程组。
3.解决一元一次不等式（组）和一次函数结合的问题
在近几年中，考察不等式的题型在原有的填空题，选择题，解答题，求不等式组的解集的基础上有了新的突破。特别是在不等式与方程结合的实际方案优化设计问题，不等式和一次函数结合方面考察的较多。解决这类问题的关键是采用数形结合的思想，把“数”化为“形”，使复杂问题简单化。
案例5.已知直线 经过点A（-1，-2）和点B（-2，0），直线 经过点A，
求不等式 的解集。
解析：如果采用单一的“数”的形式来解决这类问题（即用代数的方法），需要把点的坐标代入函数关系式中，用“待定系数”法求出函数关系式，再把函数关系式代入不等式中组成不等式组，最后求出不等式组的解集。虽然这样处理问题，能够得到最终的答案，但是做起来感觉比较繁，又会浪费我们许多宝贵的时间。如果采用“数形结合”的办法来解决，会起到把复杂问题简单化，起到立竿见影，事半功倍的效果。
解析：⑴建立平面直角坐标系，作出函数图象，如图（5）所示。
⑵由函数图象可知：函数 是减函数y随x的增大而减小，并且当x>-2时y<0 即x>-2时 <0
x<-2时y>0.即x<-2时 >0
⑶函数 是正比例函数，y随x的增大而增大。当x>O时y>O，即2x>O，当x ⑷函数 与 相交于点A（-1，-2），都与直线x = -1相交，并且在直线x = -1的左侧是 >2x，在x = -1的右侧是 <2x，
因此不等式 的解集是-2 由函数图象我们还以得到不等式 的解集是-1 这样，我们就把复杂的问题简单化，从而起到优化解题途径的目的，做到“数”与“形”的互变。让学生产生豁然开朗的感觉，不仅提高了学习效率，还培养了学生的学习兴趣。
4.以形助数解决函数问题
在初中的教学内容中，函数包括一次函数，反比例函数和二次函数。在教学过程中数形结合的教学方法是解决函数问题的关键，要学会从“数”分析到“形”，由数的特征想到形的特征，又由形的特征想到数的特征，能够变抽象思维为形象思维。这样有助于把握数学问题的本质，做到由数思形，以形想数。
4.1 解决一次函数问题
一次函数是历年学业水平测试命题的重要考点，尤其是最近几年，越来越受到重视，考查这部分的试题不仅数量多，而且题型新，一些与现实生活密切相关的应用题、阅读题、开放探索题等层出不穷，解决这类问题的关键是利用数形结合的办法。 案例6.如图（6）所示：小虹准备到甲、乙两商场去应聘，下图中L1，L2分别表示了甲、乙两商场每月付给员工的工资y1和y2（单位：元）与销售商品的件数x（单位：件）的关系。
⑴根据图象分别求出y1，y2与x的函数关系式。
⑵根据图象直接回答：如果小虹决定去应聘，她可能会选择甲商场还是乙商场？
解：（1）设L1的函数关系式为y1=k1x，把（40，600）带入y1=k1x中，得40k1=600，解这个方程，得k1=15，所以y1与x的函数关系式为y1=15x.
设L2的函数关系式为y2=k2x+b.把（0，400）与（40，600）带人y2=k2x+b中，得 。解这个方程组，得 。所以y2与x的函数关系式为y2=5x+400
（2）当销售件数大于40件时，选择甲商场
当销售件数小于40件时，选择乙商场
当销售件数等于40件时，选择去甲商场或乙商场都一样。
4.2 解决反比例函数与一次函数结合的问题
反比例函数也是学业水平测试的必考内容，近年来备受青睐。反比例函数的图象与性质、解析式的确定及实践应用都是热点。在解答题中主要考查反比例函数与一次函数结合为主，难度处于低、中档次。
案例7.如图（7）所示：已知一次函数y1=x+2与反比例函数y2= 图象相交于A，B两点，A点坐标为（1，3）。
⑴试确定B点的坐标及反比例函数的表达式。
⑵若y1>y2时，求x的取值范围
解：⑴∵反比例函数y2= 的图象经过点A（1，3）
∴ ，∴k=3
∴反比例函数的表达式为
由 消去y，得x2+2x-3=0，
即（x+3）（x-1）=0
∴x=-3或x=1，可的y=-1或y=3
于是 或
∵点B在第三象限，∴点B的坐标为B（-3，-1）
⑵要求y1>y2时，x的取值范围，即x+2> 。此时对于初中的学生来说，要用代数的方法解决这个问题是很难的，可以说是无法解出的。要解决这个问题，我们只能借助函数图象，采用数形结合的办法来解决，使问题简单化。
解析：①分别过一次函数和反比例函数图象的交点作x轴的垂线，分别与x轴相交于-3和1（即直线x=-3和直线x=1，如图（7）中的虚线所示）。②分别以直线x=-3和直线x=1的左右来区分是一次函数的值大，还是反比例函数的值大。而在直线x=-3和直线x=1的左右两边，什么函数图象在上，就是该函数的函数值大。③根据函数值确定自变量的取值范围（注：自变量x不能取到0，要与y轴为分界线）
因此y1>y2时，x的取值范围就只能在直线x=-3和直线x=1的右边来确定。因为在直线x=-3和直线x=1的右边都是一次函数的图象在上，所以y1>y2时，自变量x的取值范围是-31.这样，我们采用数形结合的方法就直接获得所需要解决问题的答案。
4.3解决二次函数的问题。
二次函数是初中水平测试命题的热点，各种题型，各档次试题都会涉及。特别是与实际生活相关的阅读理解题、实际应用题、探索题在最近几年中更为突出。解决这类问题的关键是利用二次函数的图像与性质，建立二次函数模型，用数形结合的思想方法进行。
5.解决概率的问题。
例8.在一个不透明的口袋里装有5个分别标有数字-2，-1，0，1，2的小球，它们除数字不同外其余全部相同。现从口袋里随机取出一个小球，将该小球上的数字作为点P的横坐标，将该数的平方作为点P的纵坐标。那么点P落在抛物线y=-x2+2x+3与x轴所围成的区域内（不含边界）的概率是多少呢？
解：⑴画树形图表示点P的所有可能情况
开始
⑵点P的坐标有P1（1，1），P2（2，4），P3（0，0），P4（-1，1），P5（-2，4）.其中点P落在抛物线y=-x2+2x+3与x轴所围成的区域内（不含边界）的点只有P1（1，1），所以点P落在抛物线y=-x2+2x+3与x轴所围成的区域内（不含边界）的概率为 。
6.教学过程中要注意数学思想的培养
中学阶段的数学基本思想包括分类讨论的思想，数形结合思想，变换与转化的思想，整体思想，函数与方程的思想，抽样统计思想，极限思想等等，中学数学中处处渗透着基本数学思想，如果能使它落实到学生学习和教学上，就能够发展学生的数学能力。其中数形结合思想使一种很重要的思想，它贯穿于整个初中数学的教学内容中。对中学数形结合思想的研究有助于我们更好的掌握中学数学知识，提高解题能力，尤其在初三系统复习中，如果教师利用好“数形结合”思想来培养学生的学习兴趣，那么提高学习效率，提高教学成绩是有很大帮助的，我们就能在学业水平测试中取得优异的成绩。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.全日制义务教育数学课程标准（实验稿）[M].北京：北京师范大学出版社
[2] 云南省初中学业水平标准与考试说明数学[I].昆明：云南教育出版社
[3] 云南省2011中考完全解读[I].云南：云南教育出版社
[4] 中华人民共和国教育部.全日制义务教育数学七至九年级教科书 [N] 北京：北京师范大学出版社
收稿日期：2013-02-24
【关键词】数学思想；数形结合；以形助数；以数解形
数形结合的思想方法是数学教学内容的主体之一。数与形的结合可以使某些抽象的数学问题直观化，能够把抽象思维转化为形象思维，有助于把生活实际问题转化为数学问题，建立数学模型，从而把实际的问题迎刃而解，起到画龙点睛的作用。
在新课改后，在初中数学教学中应用到数形结合思想进行教学的内容占的比例较大。主要体现在：①实数与数轴上的点的对应关系②方程与方程组③不等式与不等式组④函数问题⑤概率与统计⑥图形的相似及坐标，下面我们就通过具体的例子来加以说明这一直观的数学思想方法的具体应用
1.实数与数轴
1.1 实数包括有理数和无理数。而有理数和无理数都可以在数轴上表示，反之数轴上的每一个点都对应着某一个有理数或无理数。所以实数与数轴上的点是一一对应的关系，这时若要向学生解释一一对应的关系，可以采用数形结合的方法呈现给学生。
案例一：如图（1）
在数轴上除了有-1，-2， 0， 1， 2， …有理数之外还存在着无理数，如以坐标圆点为顶点，以单位“1”的长度作正方形，则对角线的长度为 ，再以0点为圆心，对角线的长为半径画弧线与数轴交于点B，所以B点表示的数就是无理数 ，以此类推，我们还可以得到 ，- ， …等更多的无理数，因此有理数和无理数就把数轴上的所有点填满了，所以实数与数轴上的点是一一对应的关系。并且数轴上的数从左到右逐渐增大
案例二：如图（2）在数轴上：
分析：在案例二的第二个问题中，是把形化为数，这是解决此类问题的突破口，也就是解题的瓶颈，只有利用形与数的完美结合与互化才能解决此类问题，体现了数形结合的思想价值。
1.2 相反数与绝对值
相反数是指只有符号不同的两个数互为相反数，而绝对值是指一个数离开坐标原点的长度单位（注0的相反数与绝对值都是它本身），在相反数与绝对值的数学过程中，如果采用数形结合的方法进行教学，那么取得的教学效果是事半功倍。如图（2）中，1的相反数是-1，-2的相反数是2， 的相反数是- ，4的相反数是-4，
∣1∣=1 ∣-2∣=2 ∣-3∣=3
由此我们还可以得出结论：①数轴上的数从左到右逐渐增大，②对于负数绝对值越大的数反而越小，③负数的绝对值等于它的相反数，正数的绝对值等于它本身，④互为相反数的两个数绝对值相等。在案例一，案例二中，如果我们只采用“数”的方法讲解，而不采用“数与形”结合的方式，学生是很难理解的，只有把数与形互相结合起来，真正做到直观化，形象化，学生就能够一目了然，由此我们还可以把问题由特殊化转为一般化，就可以很轻松的得到结论
解。反之，如果在平面直角坐标系中，
知道了两条直线L1和L2的交点坐标，也可以根据交点坐标得出相应的方程组。
3.解决一元一次不等式（组）和一次函数结合的问题
在近几年中，考察不等式的题型在原有的填空题，选择题，解答题，求不等式组的解集的基础上有了新的突破。特别是在不等式与方程结合的实际方案优化设计问题，不等式和一次函数结合方面考察的较多。解决这类问题的关键是采用数形结合的思想，把“数”化为“形”，使复杂问题简单化。
案例5.已知直线 经过点A（-1，-2）和点B（-2，0），直线 经过点A，
求不等式 的解集。
解析：如果采用单一的“数”的形式来解决这类问题（即用代数的方法），需要把点的坐标代入函数关系式中，用“待定系数”法求出函数关系式，再把函数关系式代入不等式中组成不等式组，最后求出不等式组的解集。虽然这样处理问题，能够得到最终的答案，但是做起来感觉比较繁，又会浪费我们许多宝贵的时间。如果采用“数形结合”的办法来解决，会起到把复杂问题简单化，起到立竿见影，事半功倍的效果。
解析：⑴建立平面直角坐标系，作出函数图象，如图（5）所示。
⑵由函数图象可知：函数 是减函数y随x的增大而减小，并且当x>-2时y<0 即x>-2时 <0
x<-2时y>0.即x<-2时 >0
⑶函数 是正比例函数，y随x的增大而增大。当x>O时y>O，即2x>O，当x
因此不等式 的解集是-2
4.以形助数解决函数问题
在初中的教学内容中，函数包括一次函数，反比例函数和二次函数。在教学过程中数形结合的教学方法是解决函数问题的关键，要学会从“数”分析到“形”，由数的特征想到形的特征，又由形的特征想到数的特征，能够变抽象思维为形象思维。这样有助于把握数学问题的本质，做到由数思形，以形想数。
4.1 解决一次函数问题
一次函数是历年学业水平测试命题的重要考点，尤其是最近几年，越来越受到重视，考查这部分的试题不仅数量多，而且题型新，一些与现实生活密切相关的应用题、阅读题、开放探索题等层出不穷，解决这类问题的关键是利用数形结合的办法。 案例6.如图（6）所示：小虹准备到甲、乙两商场去应聘，下图中L1，L2分别表示了甲、乙两商场每月付给员工的工资y1和y2（单位：元）与销售商品的件数x（单位：件）的关系。
⑴根据图象分别求出y1，y2与x的函数关系式。
⑵根据图象直接回答：如果小虹决定去应聘，她可能会选择甲商场还是乙商场？
解：（1）设L1的函数关系式为y1=k1x，把（40，600）带入y1=k1x中，得40k1=600，解这个方程，得k1=15，所以y1与x的函数关系式为y1=15x.
设L2的函数关系式为y2=k2x+b.把（0，400）与（40，600）带人y2=k2x+b中，得 。解这个方程组，得 。所以y2与x的函数关系式为y2=5x+400
（2）当销售件数大于40件时，选择甲商场
当销售件数小于40件时，选择乙商场
当销售件数等于40件时，选择去甲商场或乙商场都一样。
4.2 解决反比例函数与一次函数结合的问题
反比例函数也是学业水平测试的必考内容，近年来备受青睐。反比例函数的图象与性质、解析式的确定及实践应用都是热点。在解答题中主要考查反比例函数与一次函数结合为主，难度处于低、中档次。
案例7.如图（7）所示：已知一次函数y1=x+2与反比例函数y2= 图象相交于A，B两点，A点坐标为（1，3）。
⑴试确定B点的坐标及反比例函数的表达式。
⑵若y1>y2时，求x的取值范围
解：⑴∵反比例函数y2= 的图象经过点A（1，3）
∴ ，∴k=3
∴反比例函数的表达式为
由 消去y，得x2+2x-3=0，
即（x+3）（x-1）=0
∴x=-3或x=1，可的y=-1或y=3
于是 或
∵点B在第三象限，∴点B的坐标为B（-3，-1）
⑵要求y1>y2时，x的取值范围，即x+2> 。此时对于初中的学生来说，要用代数的方法解决这个问题是很难的，可以说是无法解出的。要解决这个问题，我们只能借助函数图象，采用数形结合的办法来解决，使问题简单化。
解析：①分别过一次函数和反比例函数图象的交点作x轴的垂线，分别与x轴相交于-3和1（即直线x=-3和直线x=1，如图（7）中的虚线所示）。②分别以直线x=-3和直线x=1的左右来区分是一次函数的值大，还是反比例函数的值大。而在直线x=-3和直线x=1的左右两边，什么函数图象在上，就是该函数的函数值大。③根据函数值确定自变量的取值范围（注：自变量x不能取到0，要与y轴为分界线）
因此y1>y2时，x的取值范围就只能在直线x=-3和直线x=1的右边来确定。因为在直线x=-3和直线x=1的右边都是一次函数的图象在上，所以y1>y2时，自变量x的取值范围是-3
4.3解决二次函数的问题。
二次函数是初中水平测试命题的热点，各种题型，各档次试题都会涉及。特别是与实际生活相关的阅读理解题、实际应用题、探索题在最近几年中更为突出。解决这类问题的关键是利用二次函数的图像与性质，建立二次函数模型，用数形结合的思想方法进行。
5.解决概率的问题。
例8.在一个不透明的口袋里装有5个分别标有数字-2，-1，0，1，2的小球，它们除数字不同外其余全部相同。现从口袋里随机取出一个小球，将该小球上的数字作为点P的横坐标，将该数的平方作为点P的纵坐标。那么点P落在抛物线y=-x2+2x+3与x轴所围成的区域内（不含边界）的概率是多少呢？
解：⑴画树形图表示点P的所有可能情况
开始
⑵点P的坐标有P1（1，1），P2（2，4），P3（0，0），P4（-1，1），P5（-2，4）.其中点P落在抛物线y=-x2+2x+3与x轴所围成的区域内（不含边界）的点只有P1（1，1），所以点P落在抛物线y=-x2+2x+3与x轴所围成的区域内（不含边界）的概率为 。
6.教学过程中要注意数学思想的培养
中学阶段的数学基本思想包括分类讨论的思想，数形结合思想，变换与转化的思想，整体思想，函数与方程的思想，抽样统计思想，极限思想等等，中学数学中处处渗透着基本数学思想，如果能使它落实到学生学习和教学上，就能够发展学生的数学能力。其中数形结合思想使一种很重要的思想，它贯穿于整个初中数学的教学内容中。对中学数形结合思想的研究有助于我们更好的掌握中学数学知识，提高解题能力，尤其在初三系统复习中，如果教师利用好“数形结合”思想来培养学生的学习兴趣，那么提高学习效率，提高教学成绩是有很大帮助的，我们就能在学业水平测试中取得优异的成绩。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.全日制义务教育数学课程标准（实验稿）[M].北京：北京师范大学出版社
[2] 云南省初中学业水平标准与考试说明数学[I].昆明：云南教育出版社
[3] 云南省2011中考完全解读[I].云南：云南教育出版社
[4] 中华人民共和国教育部.全日制义务教育数学七至九年级教科书 [N] 北京：北京师范大学出版社
收稿日期：2013-02-24