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摘要:新课标要求重视对学生能力的培养。但是,高中通常要承受升学的压力。身为老师,我们应该考虑如何在保持学习能力的前提下,确保学生能顺利进入高校。本文希望通过培养学生数形结合的思想,为高中数学教师提供新的教学方法。
关键词:高中数学;解题技巧;数形结合
一、数形结合思想概述及意义
到目前为止,数学中的数与形是人类所研究的两个古老命题。如今,人们对代数几何有了新的定义,由此衍生出许多分支。看起来两个完全不同的研究建议,一是关于数字变化的美丽,二是对自然形态的追求。不过,代数和几何之间虽然是两个独立的命题,但是殊途同归,他们仍然有有很多相似之处。这也是数形结合思想的基础,可以相互转化和确认。一般说来,数形的结合就是指数和形的一一对应[1]。具体地说,数轴上的每一点对应一个实数。将抽象的数与具体的形式相结合,使抽象变为具体,对学生而言,数学既不清晰,又难以理解。最大的原因是它过于抽象,导数与方程式都远离日常生活。但是,如果用数与形相结合的方式求解问题,并把数转化成直观的形式,学生就能迅速理解。举例来说,对于圆方程,有些人可能得不到圆的性质,但是如果他们在根据方程画图形之后,他们就能一眼看到半径和圆心的特征,那么数字和形状的结合有什么奇妙的用途呢?数形的巧妙结合,使问题的解法简单易行,在丰富多彩的数形中迅速找到最优解。对那些想应对高考的学生来说,这是很重要的。
二、数形结合在解题中的应用
(一)由数到形
实与数轴的对应关系是解决数字概念的最基本方法。在后面学习的很多课程都是以数字轴为基础的。假如你学的是实数,可能有些学生不懂这个概念。什麽数是实数?本书给出了实数的范围,包括有理数和无理数。但是看起来仍然过于抽象。对于实数,只有当我们引入数轴的概念,并在数轴上注明每一个数字,且实数一一对应于轴上的点时,才能直观地了解实数。我们用形结合的思想来解释这一概念。对高中数学而言,数位转化为形有较深的要求[2]。
比方说,求最值,我就让学生问:“已知点 A (4,1), B (0,4)和直线 l:3x-y-1=0,试着找 l上面的 P,使| PA|-| PB|最大,求 P坐标。解决此问题时应运用对称性,将数化为“三角形的两面之差小于三面”的形状。先设 B的对称点 C,由它的中点在 l上及 BC与 l列方程组中可得 C点坐标为(3,3)。当 AC和 l交点时,容易得出 P (2,5)。当 l到一点 D时,就可以得到 P (2,5),即得到的结果是,三角形的两边之差小于第三边列。
(二)由形到数
由形到数也是数与形结合的表现。几何学往往难以想像。如果学生们提出这样的问题,他们也会觉得很烦。简而言之,寓言的开口大小,以及穿过哪个轴的问题都很简单。若不提供资料,只提供一个寓言故事,则不会收到此类资料。但是,如果我们用数形结合的思想对曲线进行数字化和等价等效曲线,我们可以通过检验方程而不是观察图本身来探究曲线的特性,数形变换是我们探究几何图形特性的工具。
假如我们用曲线作为例子,来深入研究曲线的性质,对应一个方程。曲线上的每一点点一方面是相应方程的解,另一方面,对应于方程所有解的点则位于曲线上。运用数论的思想,可以解决短平差、轨迹方程及一些几何问题。
(三)数形转换
很多复杂的问题不仅仅是从数字到形式,还是从形式到数字,还要把数与形结合起来,才能得到最终的答案。从数字到形式,再由直观的几何图形,根据已知条件和所需结论,再由直观几何图形得到具体的数,即正确解。
实际上,在解题过程中,数形变换最常用,因为通常一次变换并不能满足解题的要求,而且我们需要多次改变主意,这里列出了与学生方程有关的问题。一元平方方程的解也可以用绘图来完成。将其描绘成抛物线,并找出抛物线与x轴的交点。
(四)“数”“形”结合解决代数问题。
中学数学代数运算的任务往往比较大。笔者认为,要有效地掌握代数运算知识,就必须提高计算能力。但是,我们班每个学生的计算能力都不一样,所以,这是一个更有效的问题解决能力,比如,如果我们通过老师的课堂讲解数学题中有关直线、圆的位置关系,我们就能从中得到更多的有效信息。看一看问题,跟上老师的想法画个图。了解情景关系,并在圆和直线之间写出表达式,这两个方程都有很多的计算量,所以按照老师提供的图表来思考,列出方程,帮助我们理解这些方程。通过教学,观察图形特征,得到一种比较简单的解决方法,就是“数”与“形”解代数的基本功能。同时降低了操作导致错误的可能性。
(五)借助数形结合思想,解决函数问题
在高中数学中,函数是重点,也是难点。这一问题的解决需要考虑许多因素,尤其是在定义域、极大值、零点等问题上。要考虑更多的情况,根据实际情况进行适当的讨论和分析,并通过数字与形式相结合的方式完成问题的解决。
结语
学生在解题过程中,应充分考虑已知的条件和可能性,从而保证问题的完整解决。对学生能力的培养要更加重视。数形结合是数学思维与解题的一种极端重要方法,它不仅可以使问题的解决更轻松、更快捷,而且教师也应该把数形思想渗透到教学的各个方面,努力实现优质教育。
参考文献
[1] 刘佳寅. 高中数学几何解题技巧之"数""形"结合策略探究[J]. 考试周刊,2019(43):85.
[2] 梁涵祺. 高中数学解題技巧之"数""形"结合策略[J]. 当代教育实践与教学研究(电子刊),2017(8):953.
关键词:高中数学;解题技巧;数形结合
一、数形结合思想概述及意义
到目前为止,数学中的数与形是人类所研究的两个古老命题。如今,人们对代数几何有了新的定义,由此衍生出许多分支。看起来两个完全不同的研究建议,一是关于数字变化的美丽,二是对自然形态的追求。不过,代数和几何之间虽然是两个独立的命题,但是殊途同归,他们仍然有有很多相似之处。这也是数形结合思想的基础,可以相互转化和确认。一般说来,数形的结合就是指数和形的一一对应[1]。具体地说,数轴上的每一点对应一个实数。将抽象的数与具体的形式相结合,使抽象变为具体,对学生而言,数学既不清晰,又难以理解。最大的原因是它过于抽象,导数与方程式都远离日常生活。但是,如果用数与形相结合的方式求解问题,并把数转化成直观的形式,学生就能迅速理解。举例来说,对于圆方程,有些人可能得不到圆的性质,但是如果他们在根据方程画图形之后,他们就能一眼看到半径和圆心的特征,那么数字和形状的结合有什么奇妙的用途呢?数形的巧妙结合,使问题的解法简单易行,在丰富多彩的数形中迅速找到最优解。对那些想应对高考的学生来说,这是很重要的。
二、数形结合在解题中的应用
(一)由数到形
实与数轴的对应关系是解决数字概念的最基本方法。在后面学习的很多课程都是以数字轴为基础的。假如你学的是实数,可能有些学生不懂这个概念。什麽数是实数?本书给出了实数的范围,包括有理数和无理数。但是看起来仍然过于抽象。对于实数,只有当我们引入数轴的概念,并在数轴上注明每一个数字,且实数一一对应于轴上的点时,才能直观地了解实数。我们用形结合的思想来解释这一概念。对高中数学而言,数位转化为形有较深的要求[2]。
比方说,求最值,我就让学生问:“已知点 A (4,1), B (0,4)和直线 l:3x-y-1=0,试着找 l上面的 P,使| PA|-| PB|最大,求 P坐标。解决此问题时应运用对称性,将数化为“三角形的两面之差小于三面”的形状。先设 B的对称点 C,由它的中点在 l上及 BC与 l列方程组中可得 C点坐标为(3,3)。当 AC和 l交点时,容易得出 P (2,5)。当 l到一点 D时,就可以得到 P (2,5),即得到的结果是,三角形的两边之差小于第三边列。
(二)由形到数
由形到数也是数与形结合的表现。几何学往往难以想像。如果学生们提出这样的问题,他们也会觉得很烦。简而言之,寓言的开口大小,以及穿过哪个轴的问题都很简单。若不提供资料,只提供一个寓言故事,则不会收到此类资料。但是,如果我们用数形结合的思想对曲线进行数字化和等价等效曲线,我们可以通过检验方程而不是观察图本身来探究曲线的特性,数形变换是我们探究几何图形特性的工具。
假如我们用曲线作为例子,来深入研究曲线的性质,对应一个方程。曲线上的每一点点一方面是相应方程的解,另一方面,对应于方程所有解的点则位于曲线上。运用数论的思想,可以解决短平差、轨迹方程及一些几何问题。
(三)数形转换
很多复杂的问题不仅仅是从数字到形式,还是从形式到数字,还要把数与形结合起来,才能得到最终的答案。从数字到形式,再由直观的几何图形,根据已知条件和所需结论,再由直观几何图形得到具体的数,即正确解。
实际上,在解题过程中,数形变换最常用,因为通常一次变换并不能满足解题的要求,而且我们需要多次改变主意,这里列出了与学生方程有关的问题。一元平方方程的解也可以用绘图来完成。将其描绘成抛物线,并找出抛物线与x轴的交点。
(四)“数”“形”结合解决代数问题。
中学数学代数运算的任务往往比较大。笔者认为,要有效地掌握代数运算知识,就必须提高计算能力。但是,我们班每个学生的计算能力都不一样,所以,这是一个更有效的问题解决能力,比如,如果我们通过老师的课堂讲解数学题中有关直线、圆的位置关系,我们就能从中得到更多的有效信息。看一看问题,跟上老师的想法画个图。了解情景关系,并在圆和直线之间写出表达式,这两个方程都有很多的计算量,所以按照老师提供的图表来思考,列出方程,帮助我们理解这些方程。通过教学,观察图形特征,得到一种比较简单的解决方法,就是“数”与“形”解代数的基本功能。同时降低了操作导致错误的可能性。
(五)借助数形结合思想,解决函数问题
在高中数学中,函数是重点,也是难点。这一问题的解决需要考虑许多因素,尤其是在定义域、极大值、零点等问题上。要考虑更多的情况,根据实际情况进行适当的讨论和分析,并通过数字与形式相结合的方式完成问题的解决。
结语
学生在解题过程中,应充分考虑已知的条件和可能性,从而保证问题的完整解决。对学生能力的培养要更加重视。数形结合是数学思维与解题的一种极端重要方法,它不仅可以使问题的解决更轻松、更快捷,而且教师也应该把数形思想渗透到教学的各个方面,努力实现优质教育。
参考文献
[1] 刘佳寅. 高中数学几何解题技巧之"数""形"结合策略探究[J]. 考试周刊,2019(43):85.
[2] 梁涵祺. 高中数学解題技巧之"数""形"结合策略[J]. 当代教育实践与教学研究(电子刊),2017(8):953.