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数形结合思想在数学发展史上中有着重要的地位,在解决实际数学问题时起到了不可忽视的作用。数形结合思想,即抽象思维和具象思维二者之间的有效融合,将数量关系转化为几何图形或者将几何图形转化为数量关系,从而实现用具象的图形来解决抽象数学问题的目标。在实际教学活动中,数形结合思想有利于初中数学教学工作的顺利开展,能够提高学生的动手实践能力,提高学生的综合素质,从而提高学生的数学解题能力,锻炼学生的逻辑思考能力和创新能力。在初中数学教学中,老师要结合学生的实际学习情况,理解数形结合思想的内涵,使学生具备创新能力和自主学习能力。本文中,笔者首先对数形结合思想的基本理论进行简要分析,进而总结出数形结合思想在初中数学教学中的作用。
一、数形结合思想的基本理论
在初中数学这一学科的教学过程中,主要的研究方向就是数和形,它们之间的关系既是相互独立,又是相互统一的,是促进数学发展的根本动力。因此,在教学过程中,老师应该带领学生了解数形结合思想的相关基本理论,并且应用到实践中。
(一)数形结合思想的基本内涵
在初中数学教学中涵盖了很多不同种类的数学思想方法,而数形结合思想,则是整个初中数学教学阶段中的一个里程碑,具有非常重要的意义,不仅广泛应用于教学中,还被广泛地应用到其他的研究领域,成为解决各类复杂的数学问题最有效的方法和手段。数形结合思想的本质就是抽象的数学知识和具象的几何图形二者之间的融合问题,只有有效地统一二者间的关系,才能从根本上解决问题。数学研究的两个主要研究方向就是数和形,数更侧重对数学知识的数量方面的研究,形则更侧重对数学直观的图形的研究,数量不能表达的可以用图形来表示,图形不能传递的又可以用数量来解决。因此,教会学生在数学知识的学习中应用数形结合思想,不仅能开拓学生视野,还能够最优化学习效果。
(二)数形结合思想的重要性
随着新课改的不断深入和发展,教学目标逐渐转变为加强对学生的素质教育,通过日常教学活动培养学生的创造性思维和逻辑思维能力。基于这样的教学目标和教学要求,老师在初中数学教学过程中就应该更多地关注对学生学习思想和学习方法的培养。数形结合思想能够完善学生的基础知识体系,在实践中锻炼学生的思维能力,教会学生如何更好地将数和形进行结合,让学生在创造中学会学习,增强解决问题的实践能力,充分发挥学生在课堂教学中的主体地位,从而提高自己的学习质量和效率。
二、数形结合思想在初中数学教学中的作用
将数学中的数和形结合在一起能够扬长避短,突破思维的限制,加快数学的向前发展,关于数形结合思想在初中数学教学中的作用,有以下几点:
(一)数形结合思想在有理数中的应用
在初中数学教材体系中,最重要的两部分分别是代数知识和几何知识。虽然几何知识中对图形的应用比较多,但是在代数中也同样会应用到数形结合思想,比如在学习有理数时,我们可以通过数轴来认识有理数的分类,进行有理数的计算等等。
具体举例:
如上图,我们带领学生通过观察在数轴上a、b两点的分布得出结论——a<-1,00这个结论是否正确?可以让学生在数轴上用图形长度来验证,也可以让学生选择特殊值代入验证。
(二)数形结合思想在一次函数中的应用
例1.一次函数y=kx+b的图像过A(-3,0),B(0,2)两点,则kx+b>0的解集是( )
A、x>0 B、x<0 C、x>-3 D、-3 解:由题意知,此一函数图像为直线,又过点A、点B,已知两点画出图像如下:
在这个一次函数的例题中,要想让kx+b>0,也就是要y>0,而图像又要经过A、B两点,不难看出当x>-3的时候,图像就可以全部在x轴之上,即所有的函数值都大于零,所以可以得出答案是C。在本题的解题过程中就利用了数形结合思想,将数量关系转化到图形上,如果不应用图形而是直接去考虑k和b的数值,那么解题的过程将会变得非常繁琐。通过数形结合思想,检查学生对基础知识的掌握程度,并且锻炼学生的数学思维和解题能力。
(三)数形结合思想能将复杂的问题简单化
数形结合思想的最终目标就是把几何图形和数量问题完美地融合在一起。在解决复杂的代数问题时想到对应的图形,启发学生的数学思维,从而解决问题;在解决抽象的几何问题时想到其中的数量关系,将抽象问题形象化,将复杂问题简单化。
具体举例:在一些二次函数的问题的解题过程中,数形结合思想也起到了化复杂为简单的作用,比如对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)所对应的图像的开口、顶点、对称轴都与a,b,c三个数值之间有密不可分的关系。
一、数形结合思想的基本理论
在初中数学这一学科的教学过程中,主要的研究方向就是数和形,它们之间的关系既是相互独立,又是相互统一的,是促进数学发展的根本动力。因此,在教学过程中,老师应该带领学生了解数形结合思想的相关基本理论,并且应用到实践中。
(一)数形结合思想的基本内涵
在初中数学教学中涵盖了很多不同种类的数学思想方法,而数形结合思想,则是整个初中数学教学阶段中的一个里程碑,具有非常重要的意义,不仅广泛应用于教学中,还被广泛地应用到其他的研究领域,成为解决各类复杂的数学问题最有效的方法和手段。数形结合思想的本质就是抽象的数学知识和具象的几何图形二者之间的融合问题,只有有效地统一二者间的关系,才能从根本上解决问题。数学研究的两个主要研究方向就是数和形,数更侧重对数学知识的数量方面的研究,形则更侧重对数学直观的图形的研究,数量不能表达的可以用图形来表示,图形不能传递的又可以用数量来解决。因此,教会学生在数学知识的学习中应用数形结合思想,不仅能开拓学生视野,还能够最优化学习效果。
(二)数形结合思想的重要性
随着新课改的不断深入和发展,教学目标逐渐转变为加强对学生的素质教育,通过日常教学活动培养学生的创造性思维和逻辑思维能力。基于这样的教学目标和教学要求,老师在初中数学教学过程中就应该更多地关注对学生学习思想和学习方法的培养。数形结合思想能够完善学生的基础知识体系,在实践中锻炼学生的思维能力,教会学生如何更好地将数和形进行结合,让学生在创造中学会学习,增强解决问题的实践能力,充分发挥学生在课堂教学中的主体地位,从而提高自己的学习质量和效率。
二、数形结合思想在初中数学教学中的作用
将数学中的数和形结合在一起能够扬长避短,突破思维的限制,加快数学的向前发展,关于数形结合思想在初中数学教学中的作用,有以下几点:
(一)数形结合思想在有理数中的应用
在初中数学教材体系中,最重要的两部分分别是代数知识和几何知识。虽然几何知识中对图形的应用比较多,但是在代数中也同样会应用到数形结合思想,比如在学习有理数时,我们可以通过数轴来认识有理数的分类,进行有理数的计算等等。
具体举例:
如上图,我们带领学生通过观察在数轴上a、b两点的分布得出结论——a<-1,00这个结论是否正确?可以让学生在数轴上用图形长度来验证,也可以让学生选择特殊值代入验证。
(二)数形结合思想在一次函数中的应用
例1.一次函数y=kx+b的图像过A(-3,0),B(0,2)两点,则kx+b>0的解集是( )
A、x>0 B、x<0 C、x>-3 D、-3
在这个一次函数的例题中,要想让kx+b>0,也就是要y>0,而图像又要经过A、B两点,不难看出当x>-3的时候,图像就可以全部在x轴之上,即所有的函数值都大于零,所以可以得出答案是C。在本题的解题过程中就利用了数形结合思想,将数量关系转化到图形上,如果不应用图形而是直接去考虑k和b的数值,那么解题的过程将会变得非常繁琐。通过数形结合思想,检查学生对基础知识的掌握程度,并且锻炼学生的数学思维和解题能力。
(三)数形结合思想能将复杂的问题简单化
数形结合思想的最终目标就是把几何图形和数量问题完美地融合在一起。在解决复杂的代数问题时想到对应的图形,启发学生的数学思维,从而解决问题;在解决抽象的几何问题时想到其中的数量关系,将抽象问题形象化,将复杂问题简单化。
具体举例:在一些二次函数的问题的解题过程中,数形结合思想也起到了化复杂为简单的作用,比如对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)所对应的图像的开口、顶点、对称轴都与a,b,c三个数值之间有密不可分的关系。