趙宏娟
正寧縣永和鎮(zhèn)逸夫小學(xué)(甘肅省慶陽(yáng)市 745308)
小學(xué)數(shù)學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的重要課程,但隨著年級(jí)的不斷升高,學(xué)生接觸數(shù)學(xué)的知識(shí)范圍有所擴(kuò)大。與此同時(shí),學(xué)習(xí)難度會(huì)逐漸的加大,做好小學(xué)生幾何直觀能力的培養(yǎng),不僅符合新課改所提出的要求,契合素質(zhì)教育的發(fā)展理念,而且學(xué)生在日后學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)中能夠清晰的認(rèn)清知識(shí)的重難點(diǎn),多角度分析數(shù)學(xué)問(wèn)題,選擇更加生動(dòng)且直觀的方法明晰解題思路,得到最終結(jié)果[1]。同時(shí),培養(yǎng)小學(xué)生幾何直觀能力能夠有效的提高小學(xué)生的觀察能力、聯(lián)想能力,可以引導(dǎo)小學(xué)生逐步獲得解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的規(guī)律與方法。
從理論上分析,幾何直觀是應(yīng)用圖形描述問(wèn)題,其特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜內(nèi)容的簡(jiǎn)單化,可以引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度入手,更加容易的掌握數(shù)學(xué)知識(shí),解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。眾所周知,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中離不開公式、定理等相關(guān)內(nèi)容,但是因小學(xué)生年齡比較小,思維邏輯能力過(guò)差,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中會(huì)枯燥乏味,甚至長(zhǎng)時(shí)間的推移下,逐漸的抵觸數(shù)學(xué)[2]。幾何直觀,不僅符合小學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)與學(xué)習(xí)習(xí)慣,而且也能有效的提高學(xué)生的積極性與注意力,是提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要方式之一,換而言之,幾何直觀能力的有效培養(yǎng)是提高學(xué)生空間想象力、直觀洞察力的重要載體,這是數(shù)形結(jié)合思想的基石,也是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵。
毋庸置疑,很多學(xué)生在解題的時(shí)候思路會(huì)來(lái)源于靈感,而從某個(gè)角度分析,靈感則產(chǎn)生與幾何直觀,與數(shù)學(xué)密切相關(guān)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀能力能夠讓學(xué)生面對(duì)枯燥乏味的數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí)化抽象為具象,快速理解數(shù)學(xué)知識(shí),快速解題。幾何直觀也有效的揭示了研究對(duì)象之間所存在的關(guān)聯(lián)性,尤其在解答數(shù)學(xué)習(xí)題的時(shí)候,學(xué)生會(huì)進(jìn)入特定的幾何直觀空間,形成創(chuàng)造性,可以進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)的熱情,也能在抽象空間中發(fā)揮出自身的思維能力[3]。
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,幾何直觀隨處可在,學(xué)習(xí)者借助幾何直觀可以加深理解,深化思考,甚至幾何直觀是幾何學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中始終存在。借助幾何直觀可以有效的提高學(xué)生的數(shù)學(xué)理解能力,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)形象思維洞察數(shù)學(xué)理念,借助圖形圖像揭露數(shù)學(xué)本質(zhì),比如可以通過(guò)直觀圖了解正方形邊長(zhǎng)與面積之間所存在的關(guān)聯(lián)性。
數(shù)學(xué)的美是深層次的美,是抽象且簡(jiǎn)約的美,更是直觀多姿的美與結(jié)構(gòu)美,借助幾何直觀,可以引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度分析數(shù)學(xué)之美。比如,可以通過(guò)直觀了解圓形自身所存在的對(duì)稱美,掌握?qǐng)A形的性質(zhì)以及相關(guān)公式,在培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力的過(guò)程當(dāng)中,會(huì)將數(shù)學(xué)中的直觀對(duì)稱、統(tǒng)一等融入其中,引導(dǎo)學(xué)生在潛移默化中掌握知識(shí),增強(qiáng)數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)的重中之重,在培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力的過(guò)程之中,數(shù)學(xué)教師需從整體角度出發(fā),不僅要優(yōu)化課堂教學(xué)形式,而且還要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)過(guò)程,為學(xué)生營(yíng)造生動(dòng)、活潑且形象的課堂環(huán)境[4]。此外,數(shù)學(xué)教師需選擇直觀且新穎的教學(xué)方法,可以選擇圖片或視頻進(jìn)行輔助教學(xué),為培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力而奠定基礎(chǔ),或者在設(shè)計(jì)教學(xué)方案的時(shí)候,需遵循基本的教學(xué)目標(biāo),依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀、教學(xué)要求創(chuàng)新教學(xué)方案。
為充分的將幾何直觀能力融入到學(xué)生的學(xué)習(xí)體系中,在教學(xué)中會(huì)借助部分直觀材料,以輔助的方式促使數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)變得形象且生動(dòng),但是值得注意的一點(diǎn),在選擇直觀材料時(shí)不可過(guò)于隨意,需要與實(shí)際教學(xué)相互貼合,所選擇的直觀材料也不可過(guò)于乏味,要以滿足學(xué)生身心發(fā)展為主。甚至部分?jǐn)?shù)學(xué)教師為了提高教學(xué)的新穎性,往往會(huì)選擇具有特色的直觀材料,但是這種方式會(huì)讓課堂演變得過(guò)于復(fù)雜,導(dǎo)致培養(yǎng)效果差強(qiáng)人意。
選擇圖形教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力的一種方式,其效果比較明顯,但是如果教師過(guò)分單一的選擇一種圖形,不僅無(wú)法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生圖形歸納受到影響。在培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力時(shí),需要把控細(xì)節(jié)處理,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)清幾何直觀的現(xiàn)實(shí)意義,并將幾何直觀逐步的納入到自身學(xué)習(xí)體系之中。
根據(jù)對(duì)新課改的深入解讀,教師要提高學(xué)生的主人公地位,認(rèn)清幾何直觀能力培養(yǎng)的意義,針對(duì)性的選擇直觀圖形,于無(wú)形中提高學(xué)生的幾何直觀意識(shí)。在應(yīng)用直觀圖形時(shí)教師要有計(jì)劃的引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的觀念,讓學(xué)生能夠通過(guò)圖形的認(rèn)識(shí)降低學(xué)習(xí)難度,提高邏輯思維能力,讓抽象的知識(shí)具象化,復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)單化,并逐漸的形成正確的幾何直觀意識(shí)。此外,數(shù)學(xué)教師要了解學(xué)生表征問(wèn)題,分析學(xué)生的感悟與體會(huì),帶領(lǐng)學(xué)生針對(duì)性的展開反思[5]。比如在學(xué)習(xí)長(zhǎng)方形面積之后,數(shù)學(xué)教師可以選擇習(xí)題練習(xí)的方式引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的幾何直觀意識(shí)》“在某一處街道,有一個(gè)長(zhǎng)方形場(chǎng)地,它的寬度是20m,后來(lái)該區(qū)域進(jìn)行綠化,擴(kuò)建了綠化帶,導(dǎo)致長(zhǎng)方形活動(dòng)場(chǎng)地的寬度縮短了5m,在調(diào)整之后,活動(dòng)場(chǎng)地的總面積少了150 平方米,那么請(qǐng)問(wèn)這塊場(chǎng)地的面積應(yīng)該有多少平方米?”一般而言,當(dāng)學(xué)生看到這一題目之后,往往會(huì)表現(xiàn)得手足無(wú)措,面對(duì)這種情況教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)畫圖的方式進(jìn)行分析,見圖1。在繪制圖1 之后,大多數(shù)學(xué)生一目了然并得出了最終的答案,即450 平方米,經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明這種方式可以讓學(xué)生對(duì)幾何直觀圖有了更加全面的認(rèn)識(shí)。
圖1 示意圖
通常情況下,在數(shù)學(xué)教學(xué)之中會(huì)受到多方面因素所帶來(lái)的影響,教師無(wú)法有效的將幾何直觀教學(xué)進(jìn)行呈現(xiàn),需配合其他的教學(xué)方法才能起到事半功倍的作用。其中情境教學(xué)是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的教學(xué)方式之一,通過(guò)情境教學(xué)可以滲透幾何直觀元素,幫助學(xué)生了解抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)。在學(xué)習(xí)長(zhǎng)度單位的時(shí)候,部分學(xué)生對(duì)厘米、毫米、分米缺乏認(rèn)識(shí),沒有具體的概念,對(duì)此教師便可以為其創(chuàng)設(shè)情景,并以大屏幕展示的方式進(jìn)行播放,如在某小區(qū)里有一棵10m 的大樹,它的高度正好位于3 層樓的位置;小明正在家里寫作業(yè),他拿出一支鉛筆正用直尺測(cè)量。以這樣的情境引導(dǎo)學(xué)生對(duì)長(zhǎng)度單位加以認(rèn)識(shí),可以集中學(xué)生的注意力,也能讓學(xué)生輕松的掌握數(shù)學(xué)知識(shí)。
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中離不開數(shù)學(xué)概念,這是反映數(shù)學(xué)本質(zhì)的重中之重,部分小學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念缺乏正確的認(rèn)識(shí),學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)存在著一定的難度,教學(xué)過(guò)程中數(shù)學(xué)教師將概念、定理以及幾何直觀進(jìn)行整合,便可以引導(dǎo)學(xué)生快速且輕松的掌握數(shù)學(xué)知識(shí),所以借助概念的直觀形態(tài),不僅可以讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念有全面的認(rèn)識(shí),而且也能深層次的挖掘知識(shí)的基本特征與本質(zhì),并有效的帶入幾何直觀元素,形成幾何直觀能力。比如在學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)與除法關(guān)系的時(shí)候,可以借助教材中的主題圖片幫助學(xué)生了解4/5 的含義,在分?jǐn)?shù)中可以將單位平均分成5 份,表示這樣的4 份,也可以將4 分成5 份,表示出1 份的數(shù)。以這種方式,讓學(xué)生對(duì)知識(shí)更加直觀的認(rèn)識(shí),提煉出分?jǐn)?shù)與除法之間所存在的關(guān)聯(lián)性,了解分?jǐn)?shù)“商”的含義。當(dāng)然學(xué)生之間存在著一定的差異性,往往會(huì)對(duì)數(shù)學(xué)有著不同的理解,對(duì)此數(shù)學(xué)教師需要對(duì)學(xué)生的差異性加以了解,選擇多樣的教學(xué)方法,針對(duì)學(xué)生所存在的不同缺陷與不足展開探究,引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的數(shù)學(xué)知識(shí),完成數(shù)學(xué)活動(dòng)。
要想真正增強(qiáng)學(xué)生的幾何直觀能力并非一朝一夕便可以實(shí)現(xiàn),這需要數(shù)學(xué)教師統(tǒng)籌兼顧,在遵循人本理念的基礎(chǔ)上樹立正確的教學(xué)觀念,并在教學(xué)中從不同的角度增強(qiáng)學(xué)生幾何直觀能力,逐步的引導(dǎo)學(xué)生。對(duì)此數(shù)學(xué)教師須合理的把控教學(xué)環(huán)節(jié),對(duì)教學(xué)形式展開全面調(diào)整,給予學(xué)生感悟與反思的時(shí)間與空間,必要的時(shí)候還可以借助探究活動(dòng),促使學(xué)生對(duì)幾何直觀有一定的認(rèn)識(shí)。從理論上分析,幾何是圖形的一種表現(xiàn)形式,也是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的主要載體,教學(xué)過(guò)程中教師需要結(jié)合教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容,將幾何直觀的概念帶入到課堂教學(xué)之中,比如在學(xué)習(xí)圓的周長(zhǎng)計(jì)算公式時(shí),如果采取傳統(tǒng)死記硬背的方式,往往會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生抵觸,對(duì)此數(shù)學(xué)教師需要對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行調(diào)整,以實(shí)踐的方式引導(dǎo)學(xué)生完成該項(xiàng)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。數(shù)學(xué)教師可以指導(dǎo)學(xué)生以不同的方式測(cè)量圓形紙片的周長(zhǎng),將測(cè)量的結(jié)果記錄在紙上,測(cè)量的方式不一,學(xué)生可以根據(jù)自己喜歡的方式或者認(rèn)為最便捷的方式進(jìn)行測(cè)量。在獲得周長(zhǎng)之后,教師則要提問(wèn)學(xué)生:“剛才我們的測(cè)量非常的輕松且簡(jiǎn)單,因?yàn)檫@種測(cè)量是小型的圖形卡紙,但是如果在日后學(xué)習(xí)或者生活中遇到非常大的圓形,應(yīng)該怎樣測(cè)量它的周長(zhǎng)呢?”這個(gè)時(shí)候?qū)W生會(huì)一頭霧水,對(duì)此教師便要將公式寫到黑板上,并與學(xué)生共同分析。通過(guò)實(shí)踐操作,學(xué)生不僅可以對(duì)公式有更加清晰的認(rèn)識(shí),而且也能加深印象。
根據(jù)對(duì)小學(xué)生的調(diào)查與分析,可以了解到,大多數(shù)小學(xué)生認(rèn)為教材上的數(shù)學(xué)知識(shí)過(guò)于抽象,理解起來(lái)難度較大,并且因?qū)W生的學(xué)習(xí)效率不同,所以教師講解往往會(huì)耗費(fèi)大量的精力,在學(xué)習(xí)一位數(shù)乘一位數(shù)乘法的時(shí)候,部分學(xué)生因?qū)Τ朔ú簧趿私?,所以?huì)采取死記硬背的方式記憶乘法口訣,但是整體的效果卻不容樂(lè)觀,甚至在課堂中教師隨機(jī)提問(wèn),學(xué)生無(wú)法快速得出正確的答案。為解決這一問(wèn)題,幫助學(xué)生快速理解教材中的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)與難點(diǎn),教師需要選擇直觀教具,提高教學(xué)的有效性。數(shù)學(xué)教師需要選擇方格紙,做好講解前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,讓學(xué)生對(duì)方格紙進(jìn)行加以觀察,引導(dǎo)學(xué)生數(shù)一下橫向的方格有幾塊,豎向的方格有幾塊,將橫向風(fēng)格與豎向方格相乘,便會(huì)得出所有方格的個(gè)數(shù)。選擇這種方式可以更加輕松的讓學(xué)生對(duì)乘法有一定的了解,也能在日后解答同類問(wèn)題時(shí)合理應(yīng)用,快速獲得正確的答案[6]。
幾何直觀可以讓過(guò)于繁雜的知識(shí)演變的簡(jiǎn)單,學(xué)生幾何直觀能力培養(yǎng)中最主要的階段便是幫助學(xué)生建構(gòu)幾何直觀形象。當(dāng)學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)遇到的問(wèn)題比較復(fù)雜,便可以針對(duì)文字展開討論與分析,并建構(gòu)相應(yīng)的幾何形象。在解決面積變化問(wèn)題時(shí),有一個(gè)題目比較典型,“在某個(gè)公園設(shè)計(jì)了一塊長(zhǎng)方形的花園,長(zhǎng)度為6m,在后期修建的時(shí)候,將花園的長(zhǎng)度增加了2m,面積增加了15 平方米,請(qǐng)問(wèn)現(xiàn)在花園的面積是多少平方米?”對(duì)于大多數(shù)學(xué)生而言,面對(duì)題干中的文字不知如何下手,對(duì)該題缺乏正確的理解與認(rèn)知,對(duì)此數(shù)學(xué)教師則要指導(dǎo)每一位學(xué)生先建構(gòu)幾何直觀形象,并將文字描述與圖形相互結(jié)合,然后分析文字當(dāng)中所提出的各項(xiàng)條件,探究其關(guān)系,梳理的具有針對(duì)性與條理性。
在完成階段1 之后,復(fù)雜的問(wèn)題會(huì)變得比較簡(jiǎn)單,學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況采取多樣的方法進(jìn)行幾何分析,比如有的學(xué)生會(huì)先計(jì)算出長(zhǎng)方形的長(zhǎng),然后乘以寬,進(jìn)而獲得最終的面積,也有的同學(xué)會(huì)先求出原先長(zhǎng)方形的面積,然后再增加后來(lái)的面積,得出最終的答案。
幾何直觀有效的推動(dòng)了學(xué)生幾何思維的創(chuàng)新,在創(chuàng)新過(guò)程中也實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)的整合,階段3 能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)幾何直觀的轉(zhuǎn)換,比如將圖形語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為文字語(yǔ)言,引導(dǎo)學(xué)生快速獲得解題的答案。且通過(guò)直觀的圖形,學(xué)生能夠敏銳發(fā)現(xiàn)所存在的數(shù)量關(guān)系,可以在最短的時(shí)間內(nèi)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。
總之,幾何直觀與學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有所關(guān)聯(lián),對(duì)其做好培養(yǎng)可以提高學(xué)生的成績(jī),增強(qiáng)教學(xué)效率,但是學(xué)生幾何直觀能力的培養(yǎng)過(guò)于漫長(zhǎng),教師需不斷的滲透,從不同的角度出發(fā),不僅要合理的選擇直觀圖形與直觀教具,而且還要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)方法,選擇直觀情境,完善直觀操作,通過(guò)運(yùn)用概念的直觀形態(tài),引導(dǎo)學(xué)生探究數(shù)學(xué)知識(shí),為學(xué)生的思維開闊新的道路。