隨著新課程理念的不斷深化,數(shù)學(xué)教學(xué)不再是單純地傳授數(shù)學(xué)知識(shí),教師應(yīng)重視學(xué)生思維能力和綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)。幾何直觀就是學(xué)生通過(guò)圖形助力數(shù)學(xué)思考,從根本上來(lái)說(shuō)就是借助數(shù)形結(jié)合的思想探尋問(wèn)題解決的策略。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師從數(shù)學(xué)學(xué)科特質(zhì)出發(fā),適切運(yùn)用幾何直觀對(duì)學(xué)生進(jìn)行積極引導(dǎo),讓學(xué)生以幾何直觀為原型,以動(dòng)作思維為支撐,以動(dòng)手操作為紐帶,建設(shè)有質(zhì)量的深度學(xué)習(xí)。
一、以“形”尋“策”
思考是學(xué)生解題策略形成的根基,思考越深人,則策略愈有質(zhì)量。低年級(jí)的學(xué)生還處于前運(yùn)用階段,大多以形象思維為主,他們常常在解決一些復(fù)雜問(wèn)題時(shí),難以厘清其中復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系,無(wú)法探尋到解題的入口,無(wú)法明晰解題的關(guān)鍵所在。要滲透解題的策略,教師就要在教學(xué)中巧妙運(yùn)用幾何直觀的策略。通過(guò)圖形的助力,學(xué)生往往能逐步厘清數(shù)學(xué)關(guān)系,從而探尋解決問(wèn)題的策略。反之,如果沒(méi)有圖形的助力,教師只是把解題思路拋給學(xué)生,常常會(huì)讓學(xué)生陷入糟糕的解題境地。因此,在教學(xué)的過(guò)程中,教師要善于運(yùn)用幾何直觀,以形助數(shù),讓圖形成為學(xué)生解題策略形成的有力支撐。
案例1以題組教學(xué)為例
(1)二(1)班有男生17人,女生比男生多9人,女生有幾人?
(2)二(1)班有男生17人,比女生多9人,女生有幾人?
師:請(qǐng)大家先獨(dú)立思考,并完成以上題組。(大部分學(xué)生感到困惑,一籌莫展)師:其實(shí)畫線段圖的方法可以很好地幫助我們解決本題,大家可以試一試。(學(xué)生立刻開展探索,但很快遇到了問(wèn)題)
生1:可我不會(huì)畫第(2)題中的女生人數(shù)。
師:這里有“比女生多9人”,那是男生多還是女生多?
生1:男生多。
師:誰(shuí)應(yīng)該分為兩個(gè)部分呢?多的9人應(yīng)該是哪個(gè)部分呢?
生1:我明白了。(學(xué)生作圖,教師巡視后展示圖1所示的線段圖)
師:下面我們一起來(lái)觀察圖1,第(1)題可以知道什么?
生2:女生人數(shù)多,就把女生人數(shù)分成了兩個(gè)部分,即與男生一樣多的和比男生多的,再將兩個(gè)部分相加即為所求的女生人數(shù),這里選擇用加法計(jì)算。
師:分析得非常好,誰(shuí)來(lái)說(shuō)一說(shuō)第(2)題?
生3:這里“男生比女生多9人”就是男生人數(shù)多,把男生人數(shù)分成了兩個(gè)部分,用男生人數(shù)減去男生比女生多的部分,剩余的就是男女生同樣多的部分,也就是女生人數(shù),這里選擇用減法計(jì)算。
思考是解題策略形成的重要前提,思考得準(zhǔn)確,才能讓解題策略快速落地。在解決這一題組之前,學(xué)生的解題經(jīng)驗(yàn)不夠豐富,還未形成畫圖的習(xí)慣。在這里,教師鼓勵(lì)學(xué)生用“形”尋“策”,讓思考產(chǎn)生效果,學(xué)生在作圖之后,真正意義上理解了“比多少\"問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系,達(dá)到了厘清數(shù)量關(guān)系、打通思維障礙、獲得解題策略的目的。
二、以“形”探“理”
高質(zhì)量的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)并非靠學(xué)生熟練記憶和反復(fù)練習(xí)即可,而應(yīng)淡化機(jī)械的背與記,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)本質(zhì)的理解,通過(guò)數(shù)學(xué)探究達(dá)到“知其然且知其所以然\"的目的。要讓學(xué)生明晰數(shù)學(xué)本質(zhì),教師要巧妙利用幾何直觀的策略,化隱性為顯性,讓學(xué)生通過(guò)探究明晰隱藏于數(shù)學(xué)定理、規(guī)律和概念背后的數(shù)學(xué)道理,獲得對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的深度理解,提高思維能力。在學(xué)生探尋數(shù)學(xué)道理的過(guò)程中,教師要以圖形適當(dāng)點(diǎn)撥引導(dǎo),幫助學(xué)生找到思考的增長(zhǎng)點(diǎn),從而在深度學(xué)習(xí)中發(fā)展其思維。
案例2 倍的認(rèn)識(shí)
活動(dòng)1:秋天到了,兔媽媽家的蘿卜園又豐收了,兔媽媽帶著兔寶寶們一起去拔蘿卜。請(qǐng)大家仔細(xì)觀察情境圖,你們發(fā)現(xiàn)了什么?(教師出示情境圖后,學(xué)生發(fā)現(xiàn)白蘿卜有2根,胡蘿卜有6根,紅蘿卜有10根)
活動(dòng)2:如果把2根白蘿卜看成1份,那胡蘿卜的根數(shù)可以用幾個(gè)幾表示?你們能說(shuō)出白蘿卜和胡蘿卜之間的倍數(shù)關(guān)系嗎?再借助手中的學(xué)具擺一擺。(教師再次呈現(xiàn)圖片,讓學(xué)生充分感知胡蘿卜的根數(shù)有3份白蘿卜那么多,在學(xué)具的助力下得出“胡蘿卜是白蘿卜的3倍\"的結(jié)論)
活動(dòng)3:讓學(xué)生借助手中的學(xué)具去擺一擺和圈一圈,試著探究白蘿卜和紅蘿卜之間的倍數(shù)關(guān)系。(學(xué)生在操作后很快得出了結(jié)果)
活動(dòng)4:事實(shí)上,這樣的倍數(shù)問(wèn)題在生活中隨處可見,請(qǐng)大家利用圓片擺出一組倍數(shù)關(guān)系。(學(xué)生在操作后集體交流)
活動(dòng)5:如圖2所示,第二行該怎么擺,則可以看出是第一行的4倍?
學(xué)習(xí)“倍數(shù)的認(rèn)識(shí)\"時(shí),數(shù)形結(jié)合的思想有著廣泛的應(yīng)用性。在上述教學(xué)片段中,如果教師只是將知識(shí)傳輸給學(xué)生,那么學(xué)生的思考僅停留在表層,對(duì)于倍數(shù)的概念缺乏切實(shí)的體會(huì)和感悟。學(xué)生在探索中結(jié)合圖形直觀開展闡述,并結(jié)合具體實(shí)物量的比較從而抽象得出“倍”,最終能在追根溯源中深刻理解數(shù)學(xué)本質(zhì)。學(xué)生以圖形探尋道理可以讓模糊的思考更深入、更清晰,讓深度學(xué)習(xí)更有質(zhì)量。
三、以“形”明“律”
數(shù)與形有著天然的、密不可分的聯(lián)系,一些復(fù)雜數(shù)學(xué)問(wèn)題往往兼具數(shù)與形的特征。對(duì)于抽象思維欠缺的小學(xué)生而言,如果教師將規(guī)律直接呈現(xiàn)出來(lái),學(xué)生則會(huì)因缺乏“形\"的支撐而無(wú)法真正理解。如果教師巧妙運(yùn)用數(shù)形結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷化抽象為具體的過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生更加直觀地發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律,歸納概括數(shù)學(xué)規(guī)律,則可以發(fā)展學(xué)生的抽象推理能力,讓數(shù)學(xué)課堂在深度學(xué)習(xí)中煥發(fā)生命活力。
案例3數(shù)與形
問(wèn)題1:計(jì)算
師:請(qǐng)大家在獨(dú)立思考后試著計(jì)算。(學(xué)生思考片刻后開始計(jì)算,教師在巡視過(guò)程中發(fā)現(xiàn)所有學(xué)生通過(guò)通分進(jìn)行計(jì)算)
師:大家都能計(jì)算得出結(jié)果,非常好!問(wèn)題2
(學(xué)生觀察問(wèn)題后陷入困境,苦思無(wú)果)
師(點(diǎn)撥):其實(shí)我們可以轉(zhuǎn)變思考的方向,試著畫圖來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,例如在一個(gè)圖形中分別標(biāo)一標(biāo)
(學(xué)生立刻有了方向,得出了圖3所示的幾種畫法)
師:下面我們開展小組合作學(xué)習(xí),一起來(lái)分析圖3,說(shuō)一說(shuō)你們發(fā)現(xiàn)了什么?
生1:從 開始,之后的每個(gè)數(shù)都是前一個(gè)數(shù)的
就這樣一直加下去,它的和與1越來(lái)越接近,最后會(huì)等于1,所以只需用1減去最后一個(gè)加數(shù)的差,就能計(jì)算出結(jié)果。
在教學(xué)的過(guò)程中,教師巧妙地引導(dǎo)學(xué)生畫圖觀察。學(xué)生親歷畫圖、觀察、計(jì)算、推理的過(guò)程,從而讓復(fù)雜計(jì)算中的規(guī)律形象化、簡(jiǎn)約化,切實(shí)感受數(shù)形結(jié)合的巧妙應(yīng)用,促進(jìn)思維的深度發(fā)展。
幾何直觀不僅是教師數(shù)學(xué)教學(xué)的價(jià)值取向之一,也是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要方法。教師巧妙運(yùn)用幾何直觀的策略,以“形”尋“策”以“形”探“理”以“形\"明“律”,能推動(dòng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不斷走向深入,最終實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。