山东自考论文范文-数学代数学习中数形结合思想的运用
摘要:本文从”数系研究“、”函数研究“两个方面出发,提出了对于数形结合思想中研究环境的对应唯一性及其可替代性的具体论证。并且对初中数形结合思想教学中一些特征题型进行分类,本文分为”定义类“、”代数转化图像类“、”图像转化代数类“三类进行论述。最后对于初中数学的数形结合思想教育对于学生数学思维培养的作用进行了阐述。
关键词:数形结合;研究环境;例题类型
在数学的学习中,”数形结合的思想“作为一种数学研究的重要方法,在教育教学的过程中,应该予以着重强调。在数学学习的初级阶段,应该让学生拥有这种思考问题的意识,在解决实际数学问题中能够有意识应用这种研究方法,使一些复杂的代数问题变得简单,使一些抽象的代数问题变得更加直观。作为教师,在课堂中,讲解比较抽象的代数概念时,也应该有意识的应用”数形结合的思想“进行讲解。因此,在实际应用过程中让学生领悟到”数形结合思想“的真正意义所在和使用方法,以至于可以让学生在日常解决问题时使用”数形结合法“时能够融会贯通。
一、对于数形结合法研究环境的探索
在研究”数形结合思想“时,我们必须要首先引入研究的环境。在研究”数系“时,我们引入”数轴“的概念;在研究”函数“时,我们引入”平面直角坐标系“的概念。注意在教育教学过程中,我们必须向学生强调引入全新研究环境的概念,对于”数形结合法“的实践的重要作用――为了让所研究的代数符号,在空间中有具体且唯一的图形概念与之对应。
这就是我们要说的”数轴“与”平面直角坐标系“,下面我分别具体列述它们的意义:”数轴“作为引入”负数“概念的重要理解方法,在浙教版数学教材七年级上册中有具体的涉及。数轴作为一条具有”正方向“、”单位长度“、”原点“三要素的一条特殊的直线,能够清楚的表达数系内的一切有理数。任何代数形式的图像化,具有一个通性,即”代数形式与图形,在相同的研究环境下,有且唯一“,这一通性使数学研究保持其严密性、客观性。而保持这种通性的方法只有完善研究环境。
在有理数系研究中,我们利用数轴作为研究环境。其中”正方向“确定了一组数的大小情况;”原点“,确定了整个数轴在整个有理数系中的相对位置;”单位长度“均分数轴,以此确定每一个数的具体位置。由此,我们可以保证每一个数在数轴中的表示”有且唯一“。且图形统一为落在数轴上的各个点。这种表示方法,满足”代数形式与图形转换“时的”通性“,保证了通过数轴研究有理数系的严密性、客观性。在有关数轴的研究中,我们通常不研究在数轴中的单一的、孤立的数据,通常是一组有限个或者是无限个数据。在研究有限多个数据或无限多个数据时,利用数轴的研究方法具有其优越性。数轴可以利用一串有限多个或无限多个的点、又或是一段线段来直观地表示具有某一特定性质,如在某一特定区间中的数。这种研究方法在集合的运算及不等式运算中应用得相当普遍。
作为研究环境,在满足”数形结合“环境的通性,即”代数形式与图像图形有且唯一的对应“的情况下应该具有其应有的”可替代性“。在代数研究需要的情况下,我们可以重新定义坐标的图形意义。在高中数学中,平面直角坐标系与极坐标系可以发生合理的转换。对于极坐标方程 有特定的平面直角坐标系方程 与之对应。在”原点与极点重合“、”单位长度相等“的情况下,保证两种代数表达法所对应的图像完全重合。表面上是代数形式的种类出现了变化,实际上是研究环境出现了变化,使图像所对应的代数形式更加简便,方便精确的研究。一般的二维平面直角坐标系只能够解决一般的平面图形,对于立体图形我们利用三维空间直角坐标系来进行数形结合。将在空间直角坐标系中的各个点进行代数化,转变成 的三维坐标形式,进行代数形式计算。因此具体的图形计算,在研究环境的帮助下全部可实现代数化。
二、数形结合题型的范例式分类
在利用到”数形结合思想“的题目中,也可以大体的分为几个类型,”定义类“、”代数转化图像类“、”图像转化代数类“。在实际教育教学过程中,应该让学生主观的建立题型的整理能力。在”数形结合法“适用的题型中,我们也应该注意类型的区别,这样在实际的应用中才能够准确地答题。
1、定义类
例如:利用了绝对值的定义,将比较抽象的代数形式,通过基本的定义转化成了比较直观的图形,即线段长度的比较,充分的体现出了”数形结合“的优越性。在教育教学的过程中,我们在引入负数和绝对值概念时,对于数轴的概念必须着重强调。数轴是研究实数系的重要工具,使实数系中的各个数在数轴上有与之唯一对应的图像表示,是数系问题利用”数形结合法“的桥梁。在高中数学,集合的学习中,对于一般形式的集合,我们可以通过韦恩图来数形结合表示集合的相关运算。这种求公共部分的方法,属于求公共部分的原形,是学生理解”数形结合“理念中,图像的交集与代数式形式的交集的第一步。
2、代数转化图像类
例如:在函数的计算中,关键的点坐标是必须抓住的。这是提供学生正确的函数解析式的第一步。而这些点的获取一般我们可以通过研究函数解析式的方法得到,如”连列解析式求交点“等,但是这种一般的方法对于代数计算量的要求往往是极大的。在这种情况下,往往可以从”数形结合法“得到突破。学生们可以暂时脱离函数的大框架,对于关键点进行几何的定位,求得一些边长来作为关键点的横纵坐标,再联系函数解析式轻松解得关键点的坐标。
3、图像转化代数类
例如:在实际的解题过程中,我们可以将复杂的几何问题,通过设定适当的研究环境(建系),来求的具体的数值。
在一般的几何知识是不可能求得的情况下,我们不得不联系函数知识进行求解。首先一步我们必须设定合适的研究环境,即建立合适的”平面直角坐标系“。这一步骤的意义是让具体的函数图像在在这个研究环境下具有其代数意义,可以在这个直角坐标系的定义下列出其方便求解未知量的函数解析式。由于研究环境具有其可替代性,因此建系的不同不会影响到求解结果。建立一个适合与自己求解未知量的坐标系,是学生应该掌握的一项本领。应该由自己在平时的题目训练中总结得出,教师可以对一些一般的图形情况作适当讲解。
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