李永勝 賈月萍
摘 要:幾何是數(shù)學(xué)的重要組成部分,而幾何學(xué)習(xí)的好壞和學(xué)生的“幾何直觀能力”直接相關(guān),在《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確要求,要著重提高學(xué)生的幾何直觀力,要求教師在教學(xué)中進(jìn)行直觀教學(xué)。幾何圖形是看得見、摸得著的,在一些問題中卻也是需要想象的。讓學(xué)生更多地接觸真實(shí)的圖形,從而能快速地在腦海中想象假想圖形,做到數(shù)形結(jié)合,更好地培養(yǎng)學(xué)生的直觀力。從小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)角度出發(fā),初探如何培養(yǎng)“幾何直觀能力”。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);幾何直觀;教學(xué)
正確理解“幾何直觀能力”是關(guān)鍵,利用圖形描繪和分析問題,理解問題更加透徹;將復(fù)雜的問題簡單化,更便于理解;有助于探索問題,提出解決方案,甚至可以預(yù)測結(jié)果。在學(xué)習(xí)新知識方面,能幫助學(xué)生更加直觀地理解數(shù)學(xué)問題,建立抽象和形象之間的關(guān)系。不僅是幾何圖形的學(xué)習(xí),一些數(shù)學(xué)數(shù)字的學(xué)習(xí)也同樣可以采用幾何直觀的方法,將數(shù)字用線段、面積等表示出來,清晰化解題思路,逐漸理解復(fù)雜問題。教師采用幾何直觀的方法教學(xué),能有效提升教學(xué)效率,提高課堂的活躍度,并且合理化教學(xué)邏輯,給學(xué)生建立更加清晰的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,實(shí)現(xiàn)共同的進(jìn)步。
一、直觀教學(xué),挖掘生活可用元素
知識的學(xué)習(xí)需要一個過程,而這個過程必然符合從形象到抽象的邏輯,否則會造成卡殼,或是理解不徹底。因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,采用直觀教學(xué)方法,正是順應(yīng)了這一邏輯,符合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律,教師可以從學(xué)生的生活環(huán)境入手,從學(xué)生所熟悉的事物開始。例如,學(xué)習(xí)“長方形”時,與其告訴學(xué)生“長方形是由四個邊組成,長比寬長,有四個直角”等術(shù)語,不如讓學(xué)生自己先去發(fā)現(xiàn)生活中的長方形。因?yàn)殡m然是第一次接觸明確的長方形概念,第一次學(xué)習(xí)長方形的相關(guān)知識,但是在生活中已經(jīng)被不經(jīng)意的家庭教學(xué)、有意的幼兒園教學(xué)等傳授過此方面的知識或意識,卻發(fā)現(xiàn)長方形并不難。很快學(xué)生就能總結(jié)出黑板是長方形、教室地面是長方形、國旗是長方形等等。這樣學(xué)生就初步認(rèn)識了長方形,了解了長方形的特點(diǎn)。雖然沒有書面上總結(jié)得那樣規(guī)范,但是一步步的總結(jié)和認(rèn)識能幫助他們理解得更加徹底。通過直觀的生活元素的教學(xué),將書面知識和可見之物結(jié)合起來,通過這個學(xué)習(xí)過程,學(xué)生不僅掌握了長方形的定義,而且深刻了解了它的特性,運(yùn)用于實(shí)際生活中,更好地發(fā)散思維。生活是教學(xué)的寶庫,在培養(yǎng)幾何直觀能力方面更是有突出的優(yōu)勢。教師可以鼓勵學(xué)生對自己的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行記錄,會有更多意外收獲。
二、數(shù)形結(jié)合,運(yùn)用幾何直觀能力
幾何直觀能力不僅可以運(yùn)用于幾何圖形教學(xué)中,還是一種數(shù)學(xué)教學(xué)手段,在數(shù)字學(xué)習(xí)過程中,與圖形結(jié)合,有助于提升對知識的理解,將抽象的數(shù)字問題轉(zhuǎn)換成形象的圖形問題,便于理解,提高解決問題的效率。雖然小學(xué)數(shù)學(xué)以基礎(chǔ)知識為主,但是也有一定的難度,許多定義和概念也是比較抽象的。如果能夠?qū)?shù)學(xué)概念和幾何圖形結(jié)合起來,不僅有助于幾何圖形的學(xué)習(xí),更能提高對數(shù)學(xué)觀念的理解,建立更加系統(tǒng)的數(shù)學(xué)體系。例如,乘法學(xué)習(xí),以“3×4”為例,教師可以先引導(dǎo)學(xué)生用加減法嘗試解決,雖然步驟相對較為繁瑣,但是能夠解決問題。當(dāng)然,教師也可以用小正方形來表示這個問題,通過簡單的思考學(xué)生能很快地得到答案,而且將計(jì)算規(guī)則熟記于心。實(shí)踐證明,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,形象化的數(shù)學(xué)知識能幫助學(xué)生更清晰地明確概念,學(xué)會用圖形來表示問題、分析問題,甚至解決問題。數(shù)形結(jié)合充分發(fā)揮了幾何圖形的數(shù)學(xué)意義,同時拓展了教材的教學(xué)空間,豐富教學(xué)內(nèi)容,聯(lián)系前后知識,并有效發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,特別是有助于建立“幾何直觀”能力,促使學(xué)生可以更加積極主動地思考,豐富空間想象思維,為幾何學(xué)習(xí)和其他類型數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
三、練習(xí)畫圖,從實(shí)踐中培養(yǎng)幾何直觀
畫圖是幾何能力的直觀體驗(yàn),而幾何直觀的本質(zhì)也是一種運(yùn)用圖形的能力,最簡單的便是將復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題清晰化、明了化,并推動對問題的探索等。所以最根本的教學(xué)辦法是培養(yǎng)學(xué)生對幾何圖形的熱愛,提高繪畫能力。教師可以鼓勵學(xué)生積極去畫圖,即使自己畫得不好,只要能夠幫助自己理解,便是成功的。隨著經(jīng)驗(yàn)的累積,學(xué)生的畫圖能力會有所提高,那時也能使自己的畫圖幫助別人理解,這時是最有成就感的。為進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的畫圖興趣,教師可以在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)相關(guān)情境,讓學(xué)生通過繪畫的形式表示出來,其中更是包含了數(shù)學(xué)知識。例如,學(xué)習(xí)“倍數(shù)”時,教師可以邀請學(xué)生來設(shè)計(jì)森林舞會活動,教師提出準(zhǔn)確的數(shù)字,例如,“兔子是老虎的3倍,小羊是小牛的2倍等等”,然后讓學(xué)生用自己喜歡的元素來代表相應(yīng)的動物,最后將倍數(shù)關(guān)系表示出來,并且計(jì)算誰比誰多多少。這樣教師很容易地就建立起倍數(shù)和具體數(shù)字之間的關(guān)系,理解起來輕松很多。關(guān)鍵是學(xué)生可以自由選擇自己喜歡的圖形進(jìn)行繪畫,也增加了學(xué)生有效練習(xí)的機(jī)會。或者教師可以直接列舉實(shí)際問題,邀請學(xué)生來解答,并且提供畫圖解決的思路,讓學(xué)生進(jìn)行嘗試。在解決問題的過程中,學(xué)生的思維得到鍛煉,更排除了“眼高手低”的情況,從而在實(shí)踐學(xué)習(xí)中培養(yǎng)了“幾何直觀”能力。
總之,小學(xué)數(shù)學(xué)“幾何直觀”能力的培養(yǎng)不僅與教師的教學(xué)理念有關(guān),而且要求教學(xué)的每個細(xì)節(jié)都體現(xiàn)圖形與數(shù)學(xué)之間的關(guān)系,更要求轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)內(nèi)容和圖形,利用圖形、使用圖形,降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)抽象程度,形象化學(xué)習(xí)和問題解決的過程,而這最終也將轉(zhuǎn)化成“幾何直觀”能力。
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注:本文系甘肅省十三五教育科學(xué)規(guī)劃課題《小學(xué)數(shù)學(xué)幾何概念教學(xué)的有效性研究》(GS[2017]GHB0127)研究成果之一。
編輯 溫雪蓮