淺析高中數(shù)學課堂中數(shù)形結(jié)合思想在函數(shù)解題中的運用

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中數(shù)學 來源: 高中學習網(wǎng)

摘 要:近年來,涉及數(shù)形結(jié)合思想的試題在高考數(shù)學中比重上升,培養(yǎng)學生的數(shù)形結(jié)合思想應該成為高中數(shù)學課堂中一項重要的教學任務。強化對學生數(shù)形結(jié)合思想的訓練,對于幫助學生開拓解題思路,從而發(fā)現(xiàn)解決復雜函數(shù)問題的技巧和規(guī)律有著重要意義。從高中數(shù)學課堂教學現(xiàn)狀著手,重點分析了數(shù)形結(jié)合思想在函數(shù)解題中的運用問題。以期通過努力,找到促進高中數(shù)學數(shù)形結(jié)合思想在函數(shù)解題中高效利用的可靠途徑,以供參考。

關鍵詞:高中數(shù)學;數(shù)形結(jié)合;函數(shù)解題

在高中數(shù)學解題中數(shù)形結(jié)合是一種有效的重要思想和方法。所謂數(shù)形結(jié)合就是把抽象的數(shù)學語言同直觀的圖形結(jié)合起來,巧妙地將數(shù)量與圖形進行轉(zhuǎn)化以解決數(shù)學問題。如果學生能夠在學習中合理運用數(shù)形結(jié)合方法,就可以簡化那些復雜的問題,使抽象的數(shù)學問題具體化,從而直觀地思考與解決數(shù)學問題。

一、數(shù)形結(jié)合思想應用的重要性

將數(shù)形結(jié)合思想運用于高中函數(shù)教學,有助于提高教學效果;而運用于具體解題過程,則有助于提高解題速度和效率。

1.數(shù)形結(jié)合的思想運用于函數(shù)解題教學,可以提升教學效果

我們在解答數(shù)學題目的時候,如果已知條件只是單獨地給出了數(shù)據(jù)或是圖形,那么為了快速有效地解答,我們還需要拿出一部分時間來對圖形和數(shù)量進行條件補充。換而言之,我們在面對數(shù)量時要聯(lián)想到與之對應的幾何圖形,對于幾何圖形則要聯(lián)想到與之相對的數(shù)量關系。可以看出,數(shù)形結(jié)合思想在以數(shù)量關系分析圖象的性質(zhì)或者以圖形的性質(zhì)表現(xiàn)數(shù)量關系變化中得到很好的體現(xiàn),即在面對與解決數(shù)學問題時我們可以運用數(shù)和形之間的相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化、相互證明和相互補充來更準確地理解題目含義。因此,高中數(shù)學教學要求教師在教學過程中重視對學生數(shù)形結(jié)合思想的培養(yǎng),這樣對學生準確解讀題目的含義、把握解題的思路、做出正確的解答有很大幫助。數(shù)學教師要把向?qū)W生滲透數(shù)形結(jié)合的思想和方法作為日常教學任務,培養(yǎng)學生形成數(shù)形結(jié)合的思考邏輯與解題思維,進而提高教學效率。

2.數(shù)形結(jié)合的思想運用于函數(shù)解題過程,可以提高速度和效率

數(shù)形結(jié)合作為一種有效的函數(shù)解題途徑,能夠幫助我們將復雜抽象的問題變得具體,更易于解答,在實際應用中大大提高了解題速度與效率。在運用數(shù)形結(jié)合的方法解答函數(shù)題目時,對于給出的圖象形式的函數(shù),可以先把圖形語言轉(zhuǎn)化為兩數(shù)之間的數(shù)量關系以便更客觀地分析,然后正確地思考和解決;對于已知的函數(shù)數(shù)量關系之間的問題,我們可以根據(jù)其具有的幾何意義進行圖形轉(zhuǎn)化,從而能夠更加直觀地觀察和解決,并由此得出正確的答案和結(jié)論。數(shù)形結(jié)合的方法在解題運用中還必須遵循相關的實施原則,其原則如下:(1)敏銳細致的洞察力,準確地抓住不同圖形所包含的數(shù)量關系。(2)圖象繪制精確無誤,將數(shù)量之間的關系準確地用圖象表現(xiàn)出來。(3)正確分析并找出圖象與數(shù)量之間的對應關系。

二、函數(shù)解題中數(shù)形結(jié)合思想的運用

1.通過圖形構(gòu)造解讀不等式的解集、方程的根以及參數(shù)的范圍

2.建立數(shù)形結(jié)合模型,處理量與量之間的變化關系

函數(shù)的性質(zhì)在高考中占有較高比重,其在函數(shù)知識的學習中也是一個十分重要的知識點。然而學生對于函數(shù)的性質(zhì)即函數(shù)中量與量之間的關系一直視為一大難題,之所以形成這種局面是因為這方面的知識內(nèi)容較為抽象,理解起來存在一定難度。為了克服這種不利的教學現(xiàn)狀,教師可以將數(shù)形結(jié)合的教學方法融入日常教學活動中,借助直觀形象的圖形達到幫助學生理解知識,鼓勵學生使用數(shù)形結(jié)合思想處理相關數(shù)學問題。如題:“已知方程x2-4x+3=m有4個根,求實數(shù)m的取值范圍”此題并不涉及方程根的具體值,只求根的個數(shù),而求方程根的個數(shù)問題可以轉(zhuǎn)化為求兩條曲線的交點的個數(shù)問題來解決,即求解函數(shù)y=x2-4x+3與函數(shù)y=m圖象的交點的個數(shù)。如此一來,原本抽象的數(shù)量變化關系就變得十分具體,數(shù)形模型的建立就是準確快速解答的前提。

三、數(shù)形結(jié)合思想方法在函數(shù)教學中的運用策略

1.借助數(shù)形轉(zhuǎn)化關系幫助學生準確理解函數(shù)概念

高中數(shù)學教師設計函數(shù)概念課程時,應引導學生學習和掌握數(shù)與形之間的轉(zhuǎn)化關系,這種轉(zhuǎn)化關系主要體現(xiàn)為:(1)“由形化數(shù)”:借助所給的圖形,仔細觀察研究,提示出圖形中蘊含的數(shù)量關系,反映幾何圖形內(nèi)在的函數(shù)屬性;(2)“由數(shù)化形”:根據(jù)題設條件正確繪制相應的圖形,使圖形能充分反映出它們相應的數(shù)量關系,提示出數(shù)與式的本質(zhì)特征;(3)“數(shù)形轉(zhuǎn)換”:就是根據(jù)“數(shù)”與“形”既對立,又統(tǒng)一的特征,觀察圖形的形狀,分析數(shù)與式的結(jié)構(gòu),引起聯(lián)想,適時將它們相互轉(zhuǎn)換,化抽象為直觀并提示隱含的數(shù)量關系。教師應鍛煉學生靈活運用和轉(zhuǎn)化函數(shù)的不同表征方式,以完善對函數(shù)的基本性質(zhì)理解,對培養(yǎng)學生對函數(shù)的三種語言之間的轉(zhuǎn)換能力會起到很好的教學效果。

2.借助數(shù)軸的建立幫助學生深入理解函數(shù)意義

數(shù)軸是高中數(shù)學常見的一種數(shù)學事物,在數(shù)學之形元素中占有重要地位。當前缺乏對函數(shù)方程式具體意義的深入理解的高中生不在少數(shù),大多停留在簡單的認識層面,致使其函數(shù)的應用解題過程常常變得毫無頭緒。因此,在高中數(shù)學的函數(shù)解題教學中,我們可以引入數(shù)軸模型幫助學生解讀函數(shù)方程式的數(shù)字意義,從而降低學生學習函數(shù)知識和解題應用的難度。如題:“已知函數(shù)f(x)=sinx+2sinx,x∈[0,2π]的圖象與直線y=k有且僅有2個不同的交點,求k的取值范圍”在解答此類題目時,就要根據(jù)函數(shù)解析式,建立坐標系,在坐標系中分析題目中的數(shù)量關系,這樣一來就能準確地理解題目含義并做出快速解答。

3.借助多媒體技術(shù)更好地滲透數(shù)形結(jié)合的思想方法

實踐表明,學生很難單憑老師的口頭闡述和自己的想象力去準確地理解復雜、抽象的高中函數(shù)知識。而計算機恰恰有著強大的計算、繪制、動畫等多方位功能,基于此,教師在教學活動中可以利用多媒體技術(shù)的優(yōu)勢,借助現(xiàn)代科技力量將數(shù)學知識由靜到動,以更加豐富多彩的形式呈現(xiàn)給學生,愉悅數(shù)學課堂教學氛圍的同時也加深學生對數(shù)學知識的理解和掌握。動態(tài)的多媒體教學對于培養(yǎng)學生探索數(shù)學規(guī)律和知識的求知欲及創(chuàng)新能力有著很大的幫助。

綜上所述,數(shù)形結(jié)合思想是高中函數(shù)解題教學中一種重要的思想方法。數(shù)形結(jié)合思想的合理運用,可以使復雜抽象的函數(shù)問題變得具體、易于理解,對于提高學生解題效率和教師教學質(zhì)量都有著重要意義。在高中函數(shù)解題教學實踐中,教師應該不斷給學生滲透數(shù)形結(jié)合思想,促進學生更好地理解函數(shù)并有效解決實際數(shù)學問題。

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