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掌握好方法 數(shù)形結(jié)合學(xué)數(shù)學(xué)

來源:大連奧數(shù)網(wǎng)整理 2011-08-01 17:52:34

  在我們周圍有一些害怕學(xué)數(shù)學(xué)的孩子,究其根本原因,是沒有掌握基本的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,不知道從哪里開始思考,在被打擊n次后,變得消極、反應(yīng)遲鈍、焦慮,有的甚至就此放棄。我一直在尋找?guī)椭⒆觽償[脫這種困境的方法,結(jié)果發(fā)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的思想是根除這種“無(wú)助”感的非常有用的思維方式之一。如果每一節(jié)數(shù)學(xué)課中,教師都能想辦法讓孩子們體驗(yàn)到數(shù)形結(jié)合的思想,由數(shù)及形、因形尋數(shù),找到攀登的腳手架,數(shù)學(xué)在他們的眼中也會(huì)隨之變得簡(jiǎn)潔而豐富。

  數(shù)形結(jié)合作為一種思想

  數(shù)形結(jié)合主要是指數(shù)與形之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,其實(shí)質(zhì)就是將抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言與直觀的圖形結(jié)合起來,將抽象思維和形象思維結(jié)合起來,通過對(duì)圖形的處理,發(fā)揮直觀對(duì)抽象的支柱作用,實(shí)現(xiàn)抽象概念與具體形象、表象的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化,化難為易,化抽象為直觀。因此,數(shù)形結(jié)合不僅僅是一種簡(jiǎn)單的關(guān)系,更是一種數(shù)學(xué)思想(方法)。

  數(shù)與形是數(shù)學(xué)中最古老、最基本的兩個(gè)研究對(duì)象,它們之間存在著對(duì)立統(tǒng)一的辯證關(guān)系,一方面各自獨(dú)立存在于自己的領(lǐng)域,另一方面兩者又完美地結(jié)合在一起,在宇宙空間釋放著關(guān)于空間形式與數(shù)量關(guān)系的無(wú)窮無(wú)盡的能量。從古到今,很多人曾經(jīng)對(duì)數(shù)與形的關(guān)系做過生動(dòng)的描繪:從《九章算術(shù)》里的“析理以辭,解體用圖”到華羅庚“數(shù)形本是相倚依,怎能分作兩邊飛;數(shù)缺形時(shí)少直覺,形少數(shù)時(shí)難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬(wàn)事休;幾何代數(shù)統(tǒng)一體,永遠(yuǎn)聯(lián)系莫分離”的詩(shī)句;從古希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯的數(shù)陣圖、畢達(dá)哥拉斯定理(勾股定理)到美國(guó)數(shù)學(xué)家斯蒂恩提出的“如果一個(gè)特定的問題可以被轉(zhuǎn)化為一個(gè)圖形,那么思想就整體地把握了問題,并且創(chuàng)造性思索問題的解法”,等等,所有這些都向我們深刻地描繪了數(shù)形之間那種美妙的契合關(guān)系。

  小學(xué)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中數(shù)形結(jié)合的思想具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。第一,從小學(xué)數(shù)學(xué)教材的編寫來看,有關(guān)數(shù)形的內(nèi)容沒有被人為割裂,而是交替呈現(xiàn),螺旋上升,為滲透數(shù)形結(jié)合的思想提供了可能;第二,小學(xué)是學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的初級(jí)階段,他們頭腦中關(guān)于數(shù)與形沒有明顯的分隔符,是建構(gòu)數(shù)形結(jié)合思想的極佳時(shí)期,為今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)乃至良好思維方式的形成奠定了基礎(chǔ);第三,小學(xué)生的身心特點(diǎn)決定了他們的學(xué)習(xí)特點(diǎn),在以形象思維為主漸漸向抽象思維的過渡中,數(shù)形的結(jié)合正是順利完成這個(gè)過渡的最好的媒介,借助形的形象來理解數(shù)的抽象,利用數(shù)的抽象來提升形的內(nèi)在邏輯,這也正是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的本質(zhì)。

  在課堂教學(xué)中,教師運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想的領(lǐng)域常見于數(shù)概念、數(shù)的計(jì)算及數(shù)量(關(guān)系)的問題解決中。通常情況下以代數(shù)為出發(fā)點(diǎn),通過各種形式揭示隱含在它內(nèi)部的幾何背景,啟發(fā)學(xué)生的思維,找到解題的途徑。但是,這并不是數(shù)形結(jié)合思想的全貌,在解決幾何問題時(shí)同樣要用到數(shù)形結(jié)合,即以幾何為出發(fā)點(diǎn),將直觀的圖形與抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言結(jié)合起來,將形象思維和抽象思維結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)具體形象、表象與抽象概念的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化,化直觀為抽象,通過數(shù)量關(guān)系的研究來解決問題。可以想象,當(dāng)學(xué)生的思維能夠自覺并且自由地穿梭在數(shù)與形之間,那是一個(gè)多么美妙的教與學(xué)的境界。

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