(翠竹外國語實(shí)驗(yàn)學(xué)校 廣東·深圳 518000)
隨著課改的不斷深入,努力培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)已成為深化課改的重要目標(biāo)。而數(shù)學(xué)的核心素養(yǎng)歸根結(jié)底就是讓兒童學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察社會(huì),用數(shù)學(xué)思維分析世界,用數(shù)學(xué)語言表達(dá)世界,用數(shù)學(xué)知識(shí)服務(wù)世界?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》將“幾何直觀”加入到十個(gè)核心概念中來,而從實(shí)質(zhì)上來看,核心概念都體現(xiàn)著數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的要求。學(xué)生的“幾何直觀”能力也因此被重視和研究,而學(xué)生的幾何直觀能力是一個(gè)潛移默化、慢慢滲透的過程,這個(gè)過程不可能一蹴而就,需要在教學(xué)活動(dòng)中日積月累,讓學(xué)生長期進(jìn)行幾何直觀思維活動(dòng),從而提升學(xué)生的幾何直觀能力,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
北師大版教材中許許多多的設(shè)計(jì)引入了小棒、小方塊、數(shù)線圖、面積模型等等,不僅可以幫助學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué),更讓學(xué)生體會(huì)到作為交流的數(shù)學(xué),描畫、拼擺、測(cè)量、動(dòng)手操作與算式計(jì)算同等的重要。低年段的教材大量使用各種實(shí)物圖形、小棒來幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)表示數(shù),為的是給學(xué)生提供豐富的實(shí)物素材,因?yàn)檫@個(gè)年段的學(xué)生以動(dòng)作、形象思維為主,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)依賴于實(shí)物直觀。而后計(jì)數(shù)器、直條圖和小方塊出現(xiàn)在教材中,幫助學(xué)生順利理解如“滿十進(jìn)一”、“計(jì)算中的相同數(shù)位對(duì)齊”等抽象的知識(shí)點(diǎn),同時(shí)考慮到低年段學(xué)生的學(xué)習(xí)心理,抽象的程度不能過高,借用這些半直觀半抽象的模型慢慢向幾何直觀進(jìn)行過渡。到了中高年段,教材出現(xiàn)大量的圖形和符號(hào)直觀,如長方形、圓、擺三角形、長方形等,而這些圖形和符號(hào)正是發(fā)揮幾何直觀所經(jīng)常借助的。如在進(jìn)行“找因數(shù)和倍數(shù)”教學(xué)時(shí),對(duì)于這個(gè)抽象難理解的概念,如果僅僅局限于通過羅列法去尋找一個(gè)數(shù)的因數(shù)和倍數(shù),那學(xué)生對(duì)概念的理解將僅停留在記憶層面,在遇到實(shí)際問題時(shí)難做到靈活運(yùn)用。教材嘗試在用12小正方形拼擺長方形的過程中,讓學(xué)生動(dòng)手做或動(dòng)手畫,通過具體的操作知道可以拼成“1Ч12”“2Ч6”和“3Ч4”三種長方形,讓學(xué)生明白原來找一個(gè)數(shù)的因數(shù)還和拼長方形有這樣的關(guān)系。利用幾何直觀把抽象的概念直觀化,從而認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)概念與圖形之間的聯(lián)系,加深對(duì)概念的理解。這樣學(xué)生在日后遇到和因數(shù)相關(guān)的問題時(shí),總能借助操作進(jìn)行分析和思考,跨越思維難點(diǎn),從而順利的解決問題。
所以教材的幾何直觀不是在高年段突然出現(xiàn)的,而是在教學(xué)的開始一直在滲透。這就要求作為一線教師的我們,定要好好研讀教材,挖掘教材深處的設(shè)計(jì)意圖,理清楚教材幾何直觀滲透的知識(shí)脈絡(luò),循循善誘,跟隨教材一步一步的把幾何直觀核心素養(yǎng)落到實(shí)處。
數(shù)學(xué)課堂是培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力的重要陣地,作為教師要有一雙善于發(fā)現(xiàn)的眼睛,挖掘數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)中蘊(yùn)含的幾何直觀內(nèi)容,抓好契機(jī)一點(diǎn)點(diǎn)的滲透幾何直觀的數(shù)學(xué)思想,讓學(xué)生感受幾何直觀給我們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)帶來的方便,把幾何直觀素養(yǎng)在潛移默化中培養(yǎng)起來。
在教學(xué)《小數(shù)比較大小》這一內(nèi)容時(shí),通過具體情境導(dǎo)入,引出需要解決的問題,比較小數(shù)0.48米和0.5米的大小,會(huì)比較嗎?是怎么想的,把你的想法寫一寫,畫一畫然后在小組內(nèi)交流。學(xué)生獨(dú)立思考完成后小組討論,反饋交流。可能出現(xiàn)的結(jié)果有:(1)化單位后進(jìn)行比較;(2)從有幾個(gè)小數(shù)單位去分析;(3)小數(shù)化分?jǐn)?shù)進(jìn)行比較;(4)通過畫尺子來判斷。此時(shí)老師可以適當(dāng)引導(dǎo),對(duì)的,我們還可以通過畫圖的方法來進(jìn)行比較,這樣的方法更直觀更形象,請(qǐng)同學(xué)們都來畫一畫,畫完后在小組里比一比交流到底哪個(gè)數(shù)大。
學(xué)生課堂上呈現(xiàn)出了多種形式的素材,在集體反饋時(shí),可以先選取轉(zhuǎn)化單位和化分?jǐn)?shù)的方法,再反饋畫線段和畫尺子的。為了讓學(xué)生更加形象的感知,可以板貼米尺讓學(xué)生在米尺上找到0.48米和0.5米的位置去直觀比較,然后小結(jié)板書,最后反饋正方形面積的模型,對(duì)學(xué)生進(jìn)行一個(gè)提升。通過備課時(shí)的提前預(yù)設(shè),教師可以抓好契機(jī),有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生用幾何直觀的的方法來思考和解決問題,借助幾何直觀來突破知識(shí)的重難點(diǎn),為學(xué)生養(yǎng)成幾何直觀思維習(xí)慣注入動(dòng)力。
在教學(xué)中,教師要有意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖和畫圖能力,在識(shí)圖畫圖的過程中進(jìn)一步鞏固對(duì)圖形的理解。當(dāng)學(xué)生養(yǎng)成了良好的識(shí)圖和畫圖習(xí)慣后,便能看圖說話,能把復(fù)雜難理解的文字語言轉(zhuǎn)化為圖形語言,并能通過圖形分析問題,探索出解決問題的方法。
我們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的幾何圖形是平面而抽象的,而生活中的實(shí)物又都是立體的,在教學(xué)過程中,教師應(yīng)多借助實(shí)物模型或多媒體課件,讓學(xué)生能更直觀的觀察和認(rèn)識(shí)圖形。如在認(rèn)識(shí)長方體和正方體時(shí),可以課前準(zhǔn)備一些熟悉的實(shí)物和圖片素材,如正方體魔方、長方體紙巾盒等,方便學(xué)生上課觀察和感知。再認(rèn)識(shí)完長方體和正方體的特征后,可以嘗試著放手讓學(xué)生去畫一個(gè)長方體和正方體,通過畫圖進(jìn)一步鞏固圖形的特征,發(fā)展空間想象力,進(jìn)而培養(yǎng)幾何直觀能力。
在教學(xué)活動(dòng)中,動(dòng)手實(shí)踐可以豐富學(xué)生的直觀感受,教師要給學(xué)生提供盡量多實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì),考慮到課堂時(shí)間有限,可以在課后補(bǔ)充一些動(dòng)手實(shí)踐作業(yè),讓學(xué)生有充分的時(shí)間和精力去操作思考,在實(shí)驗(yàn)中描畫、拼擺、觀察和分析,從而提高幾何直觀思維能力。
例如在學(xué)習(xí)了長方體體積計(jì)算公式后,布置一道開放性的動(dòng)手作業(yè):制作一個(gè)盡可能大的無蓋長方體紙盒,用一張正方形的硬卡紙,在四角各剪去一個(gè)正方形,怎樣能使紙盒的容積最大,會(huì)有什么發(fā)現(xiàn)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生去體驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)、操作和探究,讓學(xué)生通過剪、拼、折等一系列的活動(dòng),感受紙盒的長寬高和原來正方形的邊長及減去的小正方形邊長的關(guān)系。通過這一系列的活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力,通過動(dòng)手操作豐富學(xué)生的直觀感受,自然中促成了學(xué)生對(duì)長方體體積的深層次理解,也為提升學(xué)生的幾何直觀能力奠定了基礎(chǔ)。
在學(xué)習(xí)過程中,我們總會(huì)遇到一些數(shù)學(xué)信息比較隱含、難理解的數(shù)量關(guān)系問題,而小學(xué)階段的學(xué)習(xí)還是以具體、形象思維為主,為了幫助學(xué)生把隱含信息找出來,弄清楚數(shù)量之間的關(guān)系,啟迪思考,找到解決問題的突破點(diǎn),在教學(xué)中教師要鼓勵(lì)學(xué)生能畫圖的盡量畫圖,用畫圖的方法來理解問題,分析和解決數(shù)學(xué)問題。
比如一個(gè)長方體木塊,長50分米,寬35分米,高20分米,截去一個(gè)最大的正方體后,余下的體積是多少?咋一看題目覺得一頭霧水,無從下手,但是如果我們嘗試著畫一畫圖,利用正方體的長寬高都分別相等的知識(shí)時(shí),問題就迎刃而解了。又比如一道關(guān)于年齡的題:大鯨魚對(duì)小鯨魚說,我像你現(xiàn)在這么大的時(shí)候,你才1歲;小鯨魚對(duì)大鯨魚說:我像你這么大的話,你都31歲了。問:大、小鯨魚現(xiàn)在多大?高年段的小學(xué)生遇到這樣的問題,習(xí)慣尋找等量關(guān)系,用列方程的方法來解決問題,而此題通過年齡差不變來列方程還是有些困難。此時(shí),教師可以鼓勵(lì)學(xué)生通過“畫”的方式,把題目里的文字信息通過畫圖的方式表達(dá)出來,圖畫完了,數(shù)學(xué)信息也就理清楚了。此時(shí)老師可以引導(dǎo)學(xué)生挖掘下畫圖的價(jià)值,把列方程解決問題和畫圖的方法進(jìn)行對(duì)比,有意識(shí)的強(qiáng)調(diào)通過畫圖將難理解的文字上的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為線段圖表示,數(shù)量關(guān)系就一目了然了;畫圖能幫助我們理解題目意思,形象的反映出數(shù)量之間的關(guān)系,把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化,幫助我們輕松的解決了數(shù)學(xué)難題。這不僅彰顯了幾何直觀的魅力,更讓學(xué)生體驗(yàn)到解決數(shù)學(xué)問題的高效和成功感。
總之,在小學(xué)的數(shù)學(xué)教學(xué)中,幾何直觀能力的培養(yǎng)和應(yīng)用都至關(guān)重要。作為教師,要認(rèn)識(shí)到這個(gè)重要性,積極探索方式方法,深挖教材,把學(xué)生的幾何直觀能力的培養(yǎng)滲透到方方面面,為學(xué)生的未來學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。