摘 要:隨著新課改的不斷推進,對小學數學教學工作提出了新的要求與目標,而對于小學階段的學生來說,數學與其他學科相比更為抽象,且邏輯性也強,想要完全了解數學學科知識確實具有一定的難度??紤]到數學知識與實際生活的聯系、其背后的幾何原理,教師可以在新課改的大背景下積極開展幾何直觀教學,引導學生從幾何的直觀角度去積極探索、解決遇到的數學問題,從而更快、更好地掌握相應知識。
關鍵詞:幾何直觀;小學數學;有效應用;分析與研究
一、 引言
幾何直觀教學就是引導學生利用具體的物體、模型及圖標等工具,對數學問題進行生動形象地闡述,在此過程中學生將開展諸多的聯想,從而在一定時間段內又快又好地解決數學問題。從實際情況來看,幾何直觀教學法的應用將有利于幫助學生形成創(chuàng)造性思維,可以對問題進行更好的解決與理解,同時還可以培養(yǎng)學生數學美學意識,有利于幫助他們養(yǎng)成數學素養(yǎng),可以從容自若地應對后續(xù)更為高階的學習生活。
二、 小學階段數學教育所面臨的問題
(一)問題的創(chuàng)設缺乏相應的情境性特點
首先,數學學科與其他學科有著較為明顯的差異,首先,數學與實際生活的聯系性較強,可以說是具有生活背景的學科;其次,數學學科是一門較為抽象的學科,且具備了極強的邏輯性,對學生的思維方式、理解能力都有一定的要求;最后,數學本身具有一定的美學價值與意義?;谏鲜鰩醉椞攸c,在數學課堂上創(chuàng)設問題情境,讓數學知識融入實際生活場景中,將幫助學生更快、更好地理解并掌握數學知識,而這個過程就是學生發(fā)現知識、探索知識的關鍵性環(huán)節(jié)。創(chuàng)設出的情景將更好地激發(fā)學生對數學學習的興趣,也可以為學生打造一個更加輕松、愉快的學習環(huán)境。
但是,由于中國教育長期受應試教學的影響,對學生的卷面成績過于看重,以此很多教師都選擇沿用過去傳統(tǒng)、老舊的教學方法,習慣應用傳遞式教學法,讓學生被動地接受知識,擅于利用“題海戰(zhàn)術”來提升學生的成績,不太注重培養(yǎng)學生的數學素養(yǎng)及邏輯思維能力,課堂主體不再是學生,轉而變成了教師。
(二)未能給學生留有充足的質疑空間
由于課時限制,有些教師在解決完一個問題之后,就急于處理下一個問題,并沒有給到學生足夠的“留白”時間來反思問題,也未能給到學生“質疑”的機會。之所以要鼓勵學生大膽地提出自己的疑問與想法,是因為每一個學生都是獨立的個體,他們不僅僅思維有異,且學生風格也不盡相同,這就是為什么同一個教師授課,有些學生能夠理解并掌握知識點,有些學生卻仍對課堂內容感到迷惑的原因,并非是學生之間存在較大的智商差異,而是因為他們對問題的看法及切入點是不一樣的。
因此鼓勵學生之間、師生之間不斷提問質疑,才能夠幫助學生形成自我意識,逐漸形成適合自己的學習體系。因此,教師在每一堂課結束之前,都應當與學生對問題進行深入分析,允許學生提出質疑,畢竟完全理清一個問題,要比囫圇吞棗解決十個問題更為重要。
三、 幾何直觀教學法在實際教學工作中的應用
與過去傳統(tǒng)的教學方法相比,幾何直觀教學模式不但十分新穎,且具有鮮明的教學特點,科學應用了幾何直觀教學法的課堂無疑是充滿了“生命力”的課堂,可以更好地培養(yǎng)學生的數學素養(yǎng)。在小學數學的學習過程中,很多重要的數學概念其實都具有“數”與“形”之間的特征,比如在一年級的數學教材中,教師會從具體場景中幫助學生更好地去理解“數”“形”關系,低年級的學生都會經歷“數出實物數量——用圖形表示數量——用數字表示數量”這一教學過程,通過擺小棒、小圓片、畫三角、畫數線等操作,學生將在動手過程中逐漸建立起與“數”相應的“形”關系,然而在小學高年級的學習階段,簡單的數形將升級為數軸,因此在學習過程中,學生就可以利用數軸這種幾何直觀方式,來學習更為抽象的數學知識。
(一)巧用幾何直觀法,明晰問題分析
小學高年級的數學學習中,有些計算法則其實比較抽象,學生理解起來可能存在一定的困難,而幾何直觀法就像是橋梁,幫助學生對計算法則進行深入理解,當圖形充分發(fā)揮了情景優(yōu)勢后,學生才能夠理解計算法則背后深層次的規(guī)律。
借助幾何直觀法,將幫助學生更好地理解算理,將一些數學問題“圖像化”后,其抽象的算法或者較為煩瑣的問題將變得更加直觀,有利于學生去理解數與數之間或者數量之間的邏輯關系。
比如,在蘇教版六年級上冊關于分數的學習中,涉及了分數的計算原則及算理教學,教師可以讓學生先在長方形的圖紙中表示出1個小時粉刷墻壁面的1/5,然后再引導學生去思考:如何在圖紙上表示出1/4小時粉刷面的幾分之幾?通過動手畫圖、探索交流,學生將更加直觀地理解1/5×1/4的含義。首先,學生需要將整張紙平均分為5份,而其中的一份就是1/5,再將其平均分為4份后,整張紙就被平均分為了20份(如圖1)。分數概念對于學生而言,本身就是比較抽象的數學概念,然而借助幾何直觀法,學生不僅僅能夠理解其中的計算原則,還可以掌握分數在日常生活中的實際含義,幫助他們分辨清楚了分子、分母的關系。
因為有了直觀的幾何圖形作支撐,學生的思維將被激發(fā),對問題的思考深度將加強,并通過獨立建立數學模型,收獲并體會到問題得到解決的喜悅,提升了學習興趣。
(二)通過幾何直觀法,發(fā)現數學規(guī)律,助力抽象推理
當幾何圖像與基礎數量進行結合時,學生可以更加直觀地發(fā)現其中蘊含的數學規(guī)律,可以起到幫助學生化繁為簡、化抽象為具體的作用,通過對數學知識中的規(guī)律進行整理、概括,學生將形成數學模型思維能力,可以從復雜的問題中去抽絲剝繭地發(fā)現規(guī)律,若學生已經可以對規(guī)律進行總結與歸納了,那么抽象的推理能力將得到明顯的提升,有助于培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。
比如,在“20個點能夠連成多少條線段”一題中,教師可以帶領學生一起對問題展開研究,先取5個點來進行試驗,讓學生掌握化繁為簡的數學思維,從簡單的地方入手,去找到習題背后的規(guī)律。讓學生親自動手去試驗,去畫一畫、數一數:當有兩個點的時候,即可得到一條線,(A點與B點將連成一條線);而3個點,就可以得到3條線了,因為A點與B點、C點均可成線,而B點與C點又可連成一條線;4個點,就有6條線(3+2+1=6),這是因為A點與B點、C點、D點均可成線,而B點與C點、D點可連線,最后C點與D點又可成線;以此類推,5個點就可以連成10條線,如圖2。
圖2
借助幾何圖形的直觀性,通過對一組點進行分析,最終可以發(fā)現背后的規(guī)律,而不管有多少個點來進行連線,其規(guī)律都與5點連線相同,因此根據5點成線的規(guī)律,20個點所能連接起來的線應該有:20+19+18+17+16+…+3+2+1。
(三)充分利用直觀圖形,準確分析數學問題
如果直接學生對數學問題進行想象性推理,可能很難在學生腦海中形成一定的解題思路,因此必須通過直觀的畫圖來幫助學生解題,利用圖性可以將復雜的數學題型進行簡化,與上文中提及化繁為簡學習模式有著異曲同工之效,都是將看似復雜的題目要求進行簡化,提煉出最有價值的解答辦法,比如在五年級下冊教材中有這樣的一道題:有5個同學開展象棋比賽,已知A學生賽了4場,B學生賽了3場,C學生賽了2場,而D學生只賽了1場,那么請問E學生又賽了幾場呢?在這一題,如果讓學生用文字或者公式來進行解答,無疑會讓學生感覺摸不著頭腦,但是如果是運用幾何直觀法來進行解答,就能夠將問題迎刃而解,首先,將五位同學看做是一個坐標點,由于D學生只比賽了一場,那A學生的3場就應當是與B、C以及E比的,將A、B、C、D以及E進行連線后就會發(fā)現,C學生符合題意比賽了兩場,而E分別與A、B各比賽了一場,由此得出結論,E同學也只比賽了兩場而已。
由此可見,當常規(guī)的算式無法幫助學生理清思路,解答出問題時,幾何直觀法的應用將直截了當地對問題進行羅列與展示,不僅為學生解開了題目,更重要的是讓學生掌握完全不同的解題思路與方式,當學生下次遇到難題時,就能夠試著嘗試不同的辦法來進行解答。
(四)提升學生的動手能力,完善教學質量
小學階段的數學教學十分重視培養(yǎng)學生的動手能力,實踐能力的高低將直接影響到學生對知識點的掌握程度,良好的實踐能力也將幫助學生加深對多種數學知識的理解與記憶,因此教師應當注重提升實踐教學過程中的完整性以及深度,充分激發(fā)學生的實踐操作能力與空間想象能力。絕大多數學生之所以覺得數學枯燥、乏味、難度大,就是因為很多數學知識都比較抽象,如果不具備一定的空間想象能力,可能無法更好地理解并掌握相應的數學知識,比如在學習《長方形與正方形》時,幾何直觀法將充分發(fā)揮教學作用,教師可以向學生展示兩種形狀的教學工具,讓學生近距離地觀察,并鼓勵學生動手對其進行裁剪,讓他們看到平鋪狀態(tài)下的長方體與正方體,掌握圖形中的規(guī)律。
這里值得注意的是,在教學的過程中,為了能夠讓學生的思維得到更好的提升,引導學生對圖形繪制,教師可以列舉出更多的相似題目來實施訓練,除了長方形、正方形以外,還可以讓學生自己動手制作圓柱體、棱柱體等具備不同幾何特色的幾何體,在制作過程中不斷提升學生的數學素養(yǎng),提高數學課堂質量。
四、 結束語
綜上所述,在小學數學的教學過程中,利用幾何直觀教學法,不但能夠幫助學生深入對數學知識的理解與掌握,還將引導學生更有條理、更加形象地對問題進行分析,當學生能夠應用不同的學習方法來學習數學時,其自身的數學素養(yǎng)就已經得到了提升,數學之美也將充分地展示出來,數學將不再是一門“乏味、枯燥”的學科。
參考文獻:
[1]王曉文.幾何直觀在小學數學教學中的有效應用研究[J].新課程教學:電子版,2019(18):41.
[2]阮婉珠.談幾何直觀在小學數學教學中的有效應用[J].當代家庭教育,2019(34):159.
作者簡介:
盛思偉,江蘇省昆山市,昆山市培本實驗小學。