俞丹鋒
摘要:數(shù)學(xué)是一門研究空間形式與數(shù)量關(guān)系的基礎(chǔ)學(xué)科,是脫離具體事物的抽象化的知識(shí)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力,能幫助學(xué)生將抽象的邏輯較強(qiáng)的數(shù)學(xué)問題利用圖形直觀化、具體化、簡(jiǎn)單化。教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,注重學(xué)生直觀感知,積極滲透數(shù)形結(jié)合思想,強(qiáng)化學(xué)生畫圖技能,加強(qiáng)實(shí)踐操作,運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù),培養(yǎng)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)。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)教學(xué);幾何直觀;核心素養(yǎng);能力培養(yǎng)
中圖分類號(hào):G421;G623.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1008-3561(2022)14-0067-03
到了小學(xué)中高年級(jí),學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)常常出現(xiàn)較為突出的兩極分化現(xiàn)象,究其原因,是數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象程度隨學(xué)段的提高而加深。對(duì)不同年級(jí)數(shù)學(xué)教材進(jìn)行對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)低年級(jí)的教材中例題和練習(xí)配套的直觀圖形較多,中年級(jí)教材中配套的圖形明顯減少,高年級(jí)知識(shí)以及練習(xí)呈現(xiàn)主要以文字說明為主。面對(duì)純文字、沒有配套直觀圖形的練習(xí),學(xué)生感到理解題意比較困難。因此,在小學(xué)中高年級(jí)培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力的重要性就凸顯出來。在小學(xué)階段培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀能力,教師可以從以下幾個(gè)方面著手。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》提出幾何直觀以后,很多教師認(rèn)為培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀能力非常有必要,但在教學(xué)中卻常常出現(xiàn)一些問題,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先,教師對(duì)“幾何直觀”的理解不夠全面,認(rèn)為幾何直觀能力只能在與幾何相關(guān)的題型的教學(xué)中才能進(jìn)行培養(yǎng),這是一種片面的認(rèn)識(shí)。實(shí)際上,在“數(shù)與代數(shù)”“統(tǒng)計(jì)與概率”“綜合與實(shí)踐”這幾個(gè)知識(shí)領(lǐng)域都涉及幾何直觀。其次,部分教師在教學(xué)過程中重知識(shí)講解,輕能力培養(yǎng),導(dǎo)致學(xué)生的幾何直觀能力培養(yǎng)不足。部分教師為了學(xué)生成績(jī)的提高對(duì)學(xué)生進(jìn)行了大量練習(xí)以提高學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的運(yùn)用能力,這樣的教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生只能就題論題,舉一反三的能力相對(duì)薄弱。
例如,在教學(xué)乘法分配律a×(b+c)=ab+ac時(shí),部分教師讓學(xué)生記憶公式或者利用諸如“我愛爸爸和媽媽等于我愛爸爸和我愛媽媽”之類的口訣方便學(xué)生記憶,這就是只重知識(shí)講解的教學(xué)方式。學(xué)生只會(huì)套用,當(dāng)題目變化后就不會(huì)靈活的應(yīng)用,原因在于沒有理解乘法分配律的內(nèi)涵。對(duì)于四年級(jí)的學(xué)生來說,理解乘法分配律a×(b+c)=ab+ac這樣抽象的知識(shí)點(diǎn)有一定困難。因此,教師在教學(xué)例題4×25+2×25=(4+2)×25的時(shí)候,除了從乘法的意義方面進(jìn)行講解,還可以把乘法分配律轉(zhuǎn)化為圖形的面積幫助學(xué)生理解(見圖1)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生把例題看成求長(zhǎng)相同、寬不同的兩個(gè)長(zhǎng)方形的面積和。直觀的圖形可以給學(xué)生留下深刻的印象,使學(xué)生明白乘法分配律可以借助長(zhǎng)方形的面積來理解,加深對(duì)乘法分配律的理解。
教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,以培養(yǎng)能力為導(dǎo)向,準(zhǔn)確定位自身在課堂上角色,成為學(xué)生學(xué)習(xí)的“引路人”,給學(xué)生大膽發(fā)言的機(jī)會(huì),讓學(xué)生充分討論,在學(xué)生遇到困難時(shí)適時(shí)指點(diǎn),逐步提高學(xué)生解決問題的能力。
在小學(xué)階段,學(xué)生的數(shù)學(xué)思維以形象思維為主,并逐步向抽象思維過渡。在這個(gè)階段,教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,讓學(xué)生多角度感知,逐步發(fā)展學(xué)生的幾何直觀能力。只有讓學(xué)生多經(jīng)歷、多感知,才能將抽象的問題直觀化。例如,“排隊(duì)問題”對(duì)學(xué)生來說就非常抽象。對(duì)于“小明的前面有4個(gè)小朋友在排隊(duì)拍照,他的后面有3個(gè)小朋友,一共有幾個(gè)小朋友在排隊(duì)”這個(gè)問題,教師可以先讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)模擬排隊(duì),形成直觀感性的認(rèn)識(shí),知道共有8人排隊(duì)。然后,教師可以在黑板上畫出“○○○○▲○○○”這樣的圖形,引導(dǎo)學(xué)生說說圖形的意思。學(xué)生根據(jù)剛才的排隊(duì)活動(dòng),能輕松地理解4+3+1=8,并真正理解“1”的由來,明白可以用畫示意圖的方法解決類似問題。通過現(xiàn)場(chǎng)排隊(duì)、畫示意圖等方法,學(xué)生在直觀感知中經(jīng)歷了“文字→實(shí)物→圖像→總結(jié)”這樣的學(xué)習(xí)過程,將抽象的數(shù)學(xué)問題變?yōu)橹庇^的圖像問題,提高了幾何直觀能力。
圖形是抽象數(shù)學(xué)問題與直觀認(rèn)識(shí)之間聯(lián)系的橋梁,在解決抽象的問題中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。數(shù)形結(jié)合能把抽象的數(shù)量關(guān)系與圖形有機(jī)地聯(lián)系在一起,提供解決問題的思路。例如,在豎式計(jì)算的教學(xué)中,教師可運(yùn)用數(shù)形結(jié)合幫助學(xué)生理解算理。如對(duì)于“16×3”,教師可以借助擺小棒的方法教學(xué),16可以看成10根小棒(即一捆)和6根小棒,16×3是10根小棒和6根小棒加在一起的3倍,或者先計(jì)算單根的部分6×3=18(根),滿10根變成1捆還有8根,再算10的3倍就是30即3捆,加上1捆和8根,合起來即48根。結(jié)合直觀的實(shí)物或者圖形可以讓學(xué)生更好地理解算理,明確6×3為什么要向十位進(jìn)1,降低學(xué)生的理解難度。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,一些學(xué)生容易受到片面的直觀認(rèn)識(shí)的影響,陷入先入為主的錯(cuò)誤中不能自拔,而數(shù)形結(jié)合能讓學(xué)生更容易走出認(rèn)識(shí)誤區(qū)。例題:三年段組織學(xué)生參加隊(duì)列比賽,每排有8人,共5排,現(xiàn)因隊(duì)形變換需要,要增加3排,且每排增加2人,共需要增加學(xué)生多少人?一些學(xué)生認(rèn)為增加了2×3=6(人)。如果教師不借助圖形配合講解,就無法講清題中增加的人數(shù)到底在哪個(gè)部分,學(xué)生理解起來就非常吃力,而利用圖形就十分容易糾正這種認(rèn)識(shí)上的錯(cuò)誤。學(xué)生從圖2中就能直觀地看到白色的圓圈表示的是原來的人數(shù),需要增加的人數(shù)就是黑色部分,即(8+2)×(5+3)-8×5=40(人)。學(xué)生可以很容易看出來2×3僅是增加的一部分,從而突破理解障礙。