劉張利
“幾何直觀”主要是指利用圖形來描述和分析數(shù)學(xué)問題,它是一種運(yùn)用圖形認(rèn)識(shí)事物的能力,或者說是一種解決數(shù)學(xué)問題的思維方式。小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)最需要培養(yǎng)的是抽象思維和推理能力,所以在思考的過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生用直觀形象的圖形、符號(hào)把問題表述出來,把思考的過程描述出來,把看不見的抽象思維顯現(xiàn)出來。這樣做一是有助于把復(fù)雜、抽象的問題變得簡(jiǎn)明、形象;二是有助于探索解決問題的思路并預(yù)測(cè)結(jié)果;三是有助于幫助小學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué)。經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐,筆者探索出5個(gè)幾何直觀的個(gè)別化教學(xué)策略。
策略一:數(shù)形轉(zhuǎn)換,合情轉(zhuǎn)化
由于數(shù)學(xué)的抽象性和符號(hào)表達(dá)的特點(diǎn),使得學(xué)生在學(xué)習(xí)中會(huì)遇見一些不容易理解的新知識(shí)。因此,教師在教學(xué)中必須以實(shí)物和直觀圖形為依托來進(jìn)行轉(zhuǎn)換。那么,該如何合情轉(zhuǎn)換呢?這個(gè)度的把握很關(guān)鍵,教師在教學(xué)中要根據(jù)具體的內(nèi)容來進(jìn)行。
如在教學(xué)《1~5的認(rèn)識(shí)》時(shí),教師可以借助教材中的實(shí)物圖1只小狗、2只鵝、3只鳥、4只小雞、5個(gè)南瓜,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)字1~5。同時(shí),數(shù)字下面還擺有相應(yīng)數(shù)量的小棒,就是一只小狗用1根小棒來表示,2只鵝用2根小棒來表示……這樣就完成了從實(shí)物到圖形的轉(zhuǎn)換。在寫數(shù)字前,教師又通過計(jì)數(shù)器來演示:1個(gè)珠子添上1個(gè)就是2個(gè)珠子,2個(gè)珠子添上1個(gè)就是3個(gè)珠子,3個(gè)珠子再添上1個(gè)就是4個(gè)珠子,4個(gè)珠子再添上1個(gè)就是5個(gè)珠子……這樣就完成了對(duì)相鄰兩個(gè)數(shù)字之間相差1的理解,加深了學(xué)生對(duì)數(shù)字的認(rèn)識(shí)。教師還可以幫助學(xué)生在生活中找數(shù)字,如1個(gè)蘋果、1個(gè)梨、1張桌子、1名學(xué)生、1位老師等,使數(shù)字的意義普遍化,順理成章地由圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)符號(hào),再由數(shù)學(xué)符號(hào)普及到相應(yīng)數(shù)量的所有物體,完成了圖形轉(zhuǎn)成符號(hào)再轉(zhuǎn)到圖形的合情轉(zhuǎn)化。教師合理利用直觀圖形與數(shù)學(xué)符號(hào)的互相轉(zhuǎn)換,可以使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)利用直觀圖形描述和分析數(shù)學(xué)問題。
策略二:以形助數(shù),直觀解題
數(shù)的認(rèn)識(shí)、數(shù)的計(jì)算、算理的理解都是比較抽象的。每次數(shù)的出現(xiàn),都可依托可視化、可操作的實(shí)物模型來完成認(rèn)識(shí)和理解。如10以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識(shí),可以先以實(shí)物的個(gè)數(shù)引出數(shù),再用小棒或圓片來表示一一對(duì)應(yīng)的物體的數(shù)量,再到說出能用數(shù)字表示的其他物體,理解了數(shù)不但表示這種物體的數(shù)量,也能表示那種物體的數(shù)量,最后擴(kuò)展到所有相應(yīng)的數(shù)量都可以用同一個(gè)數(shù)表示,從而認(rèn)識(shí)了數(shù)字的意義。
中年級(jí)學(xué)習(xí)的“萬以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識(shí)”,用點(diǎn)子圖或成排的小正方體先是一豎排10個(gè),再10個(gè)10排小正方體放在一起形成了一個(gè)100塊的單位,再10個(gè)100塊合起來成了一個(gè)1000塊的大正方體,讓學(xué)生理解相鄰計(jì)數(shù)單位之間的進(jìn)率是10即十進(jìn)制計(jì)數(shù)。教師根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn),在具體的表象中抽象出數(shù)、算理,實(shí)現(xiàn)以形助數(shù),讓問題變得形象化、直觀化。
策略三:數(shù)形結(jié)合,理解算理
在計(jì)算教學(xué)中,許多算理相對(duì)復(fù)雜,學(xué)生一時(shí)難以掌握,教師如能把算理設(shè)計(jì)成可演示、可操作的,做到數(shù)形結(jié)合,就會(huì)使復(fù)雜抽象的算例更加簡(jiǎn)單化。
比如在教學(xué)《十幾減9》時(shí)設(shè)計(jì)情景圖:小兔子車上有11個(gè)蘿卜,小白兔吃了9個(gè)后還剩下幾個(gè)?讓學(xué)生寫出11減9的算式,然后再問該怎樣計(jì)算。在解題方法講解中,我使用了以下幾種方法。方法一:出示1捆(10根)和1根,即11。問:要去掉9根,還剩多少?把11根中的1捆解開,加上單獨(dú)的1根,一共11根,再一根一根地拿走,拿走9根就剩下2根(倒數(shù)法)。方法二:從1捆(10根)和1根中去掉9根,1根不夠減先減去1根,再?gòu)?捆10根中去掉8根,還剩2根(連減法)。方法三:把1捆解開變成10根,用10根減去9根剩1根,和原來余的1根合起來共剩2根(破十法)。把抽象的“破十”形象化具體化,學(xué)生就容易理解,通過數(shù)形結(jié)合既強(qiáng)化了“十幾減9”的算法,深刻理解了破十法的算理所在,突破了教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),又為20以內(nèi)退位減法以及后面“十幾減8、7、6、5、4”等內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ),收到了很好的教學(xué)效果。
策略四:建立模型,提高能力
能力的形成、思維靈活性和深刻性的提高,都需要重視方法的指導(dǎo)。教學(xué)時(shí),教師要重視培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,還要讓他們主動(dòng)參與學(xué)習(xí),動(dòng)手操作,主動(dòng)尋找解決問題的方法,提高能力。
案例:擺一擺。師:我給你3個(gè)圓片,分別擺到個(gè)位和十位上,你能擺出兩位數(shù)幾?學(xué)生操作。師:你擺了幾?生:12。師:誰(shuí)還能擺出不同的數(shù)?生:30。師:還有嗎?教師進(jìn)行演示。師:擺了幾個(gè)兩位數(shù)?生:3個(gè)。師:你能用4個(gè)圓片擺兩位數(shù)嗎?生:能。師:擺了幾個(gè)?生:4個(gè)。師:用5個(gè)圓片呢?生:5個(gè)。師:分別是幾?學(xué)生一邊擺一邊有規(guī)律地說。師:用8個(gè)圓片能擺出哪些兩位數(shù)?生:80、71、62、53、44、35、26、17。
學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生在教師引導(dǎo)下利用直觀的操作演示,先知道了擺的方法,再有序地去擺,再到邊擺邊說,再到不擺就能說出結(jié)果。學(xué)生在操作過程中形成正確的拼擺方法,思維邏輯不斷得到提升,最后形成能力。因此,教師要引導(dǎo)學(xué)生觀察、畫圖,有目的地選擇一些學(xué)習(xí)材料讓學(xué)生經(jīng)常性地練習(xí),以進(jìn)一步鞏固幾何直觀,提高學(xué)生的邏輯思維能力。教師在課堂上常用線段圖進(jìn)行教學(xué),可使題目含義顯而易見,解題思路明白清晰。
策略五:拓展空間,思維進(jìn)階
教學(xué)《平行與垂直》時(shí),為了讓學(xué)生正確理解“相交”“互相平行”的概念,發(fā)展學(xué)生的空間想象能力,教師可以先讓學(xué)生看一看空白的A4紙,然后想象一下把這張A4紙的面變大會(huì)是什么樣子?然后再想象在這個(gè)面上出現(xiàn)了一條直線,然后又出現(xiàn)了一條直線。想象一下這兩條直線的位置關(guān)系是怎樣的?能不能把你想到的這兩條直線畫出來呢?然后再逐一驗(yàn)證“在同一平面內(nèi)只有相交與平行兩種情況”。
在這個(gè)活動(dòng)中,教師讓學(xué)生經(jīng)過觀察、想象、操作、交流,不僅能讓學(xué)生達(dá)成分類的共識(shí),即相交一類,不相交一類,而且發(fā)展了學(xué)生的空間想象能力,使其在自主探究、求證的過程中順其自然地發(fā)現(xiàn)在同一平面內(nèi)兩條直線的兩種位置關(guān)系。通過這樣的活動(dòng),學(xué)生增強(qiáng)了幾何直觀能力,提升了創(chuàng)造性思維能力。
(本文系2020年河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項(xiàng)目“小學(xué)生個(gè)別化教育教學(xué)實(shí)踐研究”的研究成果,課題編號(hào):JCJYC20250171)
(責(zé) 編 再 瀾)