關於小升中數學結和數形方法指導
數形結合作為一種思想
數形結合主要是指數與形之間的一一對應關係,其實質就是將抽象的數學語言與直觀的圖形結合起來,將抽象思維和形象思維結合起來,通過對圖形的處理,發 揮直觀對抽象的支柱作用,實現抽象概念與具體形象、表象的聯繫和轉化,化難為易,化抽象為直觀。因此,數形結合不僅僅是一種簡單的關係,更是一種數學思想 (方法)。
數與形是數學中最古老、最基本的兩個研究對象,它們之間存在着對立統一的辯證關係,一方面各自獨立存在於自己的領域,另一方面兩者又完美地結合在一 起,在宇宙空間釋放着關於空間形式與數量關係的無窮無盡的能量。從古到今,很多人曾經對數與形的關係做過生動的描繪:從《九章算術》裏的'“析理以辭,解體 用圖”到華羅庚“數形本是相倚依,怎能分作兩邊飛;數缺形時少直覺,形少數時難入微;數形結合百般好,隔離分家萬事休;幾何代數統一體,永遠聯繫莫分離” 的詩句;從古希臘數學家畢達哥拉斯的數陣圖、畢達哥拉斯定理(勾股定理)到美國數學家斯蒂恩提出的“如果一個特定的問題可以被轉化為一個圖形,那麼思想就 整體地把握了問題,並且創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形之間那種美妙的契合關係。
國小階段的數學學習中數形結合的思想具有得天獨厚的優勢。第一,從國小數學教材的編寫來看,有關數形的內容沒有被人為割裂,而是交替呈現,螺旋上升, 為滲透數形結合的思想提供了可能;第二,國小是學生系統地學習數學的初級階段,他們頭腦中關於數與形沒有明顯的分隔符,是建構數形結合思想的極佳時期,為 今後的數學學習乃至良好思維方式的形成奠定了基礎;第三,國小生的身心特點決定了他們的學習特點,在以形象思維為主漸漸向抽象思維的過渡中,數形的結合正 是順利完成這個過渡的最好的媒介,藉助形的形象來理解數的抽象,利用數的抽象來提升形的內在邏輯,這也正是數學學習的本質。
在課堂教學中,教師運用數形結合思想的領域常見於數概念、數的計算及數量(關係)的問題解決中。通常情況下以代數為出發點,通過各種形式揭示隱含在它 內部的幾何背景,啟發學生的思維,找到解題的途徑。但是,這並不是數形結合思想的全貌,在解決幾何問題時同樣要用到數形結合,即以幾何為出發點,將直觀的 圖形與抽象的數學語言結合起來,將形象思維和抽象思維結合起來,實現具體形象、表象與抽象概念的聯繫和轉化,化直觀為抽象,通過數量關係的研究來解決問 題。可以想象,當學生的思維能夠自覺並且自由地穿梭在數與形之間,那是一個多麼美妙的教與學的境界。
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