数形结合思想渗透路径

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  数形结合是初中数学重要的数学思想,更是学生解决问题的常用方法。只有以形助数,以数助形,数形渗透,相互作用,才能将复杂的问题简单化,抽象的问题直观化,才能迅速、合理地解决问题,更好地研究数学。笔者在教学中做了如下尝试:
  一、透析内容
  现行教材中没有明确揭示数学思想,数学思想隐于知识内部,需要反复的研究才能领悟到。如八年级下册《反比例函数的图像和性质》,这节课的内容蕴含了丰富的数形结合思想。首先是画图像,形由数定,自变量x的取值范围为x≠0,它让图像由“一支”变“二支”,形态由“连续”变“间断”;x与y均不为0,它让图像由“相交”变“渐进”,x与y的积为定值,它让图像由“直”变“曲”。由数到形还可以解决画图中的诸多问题。图像的性质应是一个由形到数的过程,如反比例函数的图像分布在一、三象限或二、四象限,不能只让学生画几个图像就归纳总结,应该回归解析式,当k>0时,x与y的符号相同,以(x,y)为坐标的点位于第一或第三象限,且y随x的增大而减小;当k<0时,x与y的符号相反,以(x,y)为坐标的点位于第二或第四象限,且y随x的增大而减小。同时从解析式本身来看,显然图像一定不经过原点,也永远不会与x轴、y轴相交,这种从由形到数的认识,让学生对性质的理解更加科学精准。
  二、精细过程
  数学思想具有过程性和活动性两个特点,没有过程就没有思想,学生的数学思想是在学习活动中逐步形成的,重在体验与领悟。如武汉市2013年4月调考第24题第3问,如图1所示,在面积为24cm2的△ABC中,矩形DEFG的边DE在AB上运动,点F、G分别在边BC,AC上,请直接写出矩形DEFG的面积的最大值。
  笔者以数形结合思想为指导,列出以下任务清单:①给出适当的数据,假设AB=8,GF=2GD,借助图2,你能算出这个矩形的面积吗?②当矩形为正方形时,面积是否会大一些,请你求出正方形的面积。③再换一组数据试一试,令AB=6,内截的正方形面积又会是多少?④对于直接写出答案,你有确定的值吗?⑤如果是解答题,设AB=a,你会建立函数模型求最值吗?以问题引领,让学生自主探究,数形结合的思想悄然渗透于学生思维中。
  三、应用拓展
  数形结合高层次的表现是“数形互化”。如七年级试题“计算[(12)]1 [(12)]2 [(12)]3 [(12)]4 [(12)]5 [(12)]6”。部分学生选用机械计算,费点工夫也可算对,如果就此作罢,那将毫无思维训练。如果再让学生加一个七次方……结果又是多少,如何描述呢?这时笔者拿出图形,如图3所示,让学生再次感悟数与几何的等量表征,运算不能仅仅停留在数字上,而应结合图形,让枯燥无味的数字变得生动美妙。让学生看图思考,如果将最大的一块面积看作1,那么上述算式的值又是多少呢?学生在数形结合的解题过程中感受到基量的冲撞、数与形的珠联璧合、思维的正反互逆。
  四、归纳提炼
  数学思想方法具有隐喻性、过程性特点,小结时要结合具体内容去感受和领悟,不要单纯地“贴标签”。
  笔者在执教北师大版《数学》八年级上册第五章《确定位置》一课时,如图4所示,利用框图将点的位置与有序数对紧密结合,数学思想不再静水深流,而是重点介绍,一个框图将数学知识、数学技能、数学思想方法融为一体,使思想方法有了载体,知识技能有了灵魂。
  在教学中,教师可以通过透析内容、精细过程、应用拓展和归纳提炼来渗透数形结合思想,先要找到数形互助的感觉,并按照数形结合的方法来组织教学,才能让学生真正体验到数学的本质,悟出数形结合思想的真谛。
  (作者单位:武汉经济技术开发区第三中学)
  责任编辑 孙爱蓉
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