王佳栋
【摘 要】小学生的逻辑思维能力和抽象思维能力发展速度较为缓慢,这无疑增加了学生学习难度。几何直观主要是利用图形分析问题,而借助几何直观可以把复杂的数学问题变得形象化,有助于学生探索问题,理清解决问题的思路,从而更加直观地理解数学。因此,几何直观在学生的数学学习中发挥着重要的作用。基于此,本文从小学生几何直观能力的培养入手,阐述如何巧用几何直观,提高课堂实效。
【关键词】几何直观;小学数学;课堂实效
几何直观能力是数学核心素养的重要内容,能以更加直观的方式来表征数学事实。当前,几何直观得到了一线小学数学教师的重视,它有助于教师在课堂教学中培养学生概念理解、分析问题、解决问题、空间观念的能力。教师要让几何直观贯穿于整个数学教学中,引领学生更好地理解、感悟数学知识,使学生的数学学习更加逻辑化、直观化,让学生在直观中感受逻辑,用逻辑体验直观。笔者在教学中研习理论,深入实践,高效发展了学生的几何直观能力。本文从直观图形、直观操作、直观推理、直观画图四个层面,探讨如何培养学生的几何直观能力,提升课堂实效。
一、借助直观图形,形成概念表征
借助直观图形是实现数形结合的有效途径,借助形来引领学生理解抽象的数,用数使教学细致入微,进而刻画形的特征,可以实现直观与抽象的配合,取长补短,有效地让学生理解数学概念。教师要明确巧用直观图形的契合点,抓住时机,实现图形与抽象知识概念的融合,从而有效地避免知识内容繁杂而学生收获较少的情况。例如,在教授“认位置”的过程中,可以巧妙地运用直观图形,引领学生化抽象为具体知识。教师可以通过实物摆出模型,让学生在直观的图形之中理解“上、下、左、右”的数学概念。此外,教师要善用多媒体技术,体现数学几何课的形象性和生动性,让学生在动态化的数学课堂环境中学习。多媒体技术不仅能激发学生的学习兴趣,启发学生的思维,更能实现“直观图形与数学概念”之间的接轨,让学生在课堂学习中化难为易,从而快速地找到理解知识的方式。例如,在教学“观察物体”时,教师可以用堆砌小正方体的方法来启发学生的思考。此时,教师应该抓住学生思维的活跃性解决问题,让学生通过摆放不同形状的物体进行观察,并认识到:由于学生站的位置不一样,所以观察的形状也可能不一样。由此,教师还可以引入小故事:“一位小朋友站在家前面看到的东西,和站在其他地方看到的东西不一样”,让学生在故事中再次强化概念“不同位置能观察事物的不同面”。这样步步引导,不仅能让学生在有趣的情境中更好地理解数学知识,还让学生学会从不同的角度看问题,这不仅连接了数学知识与图形的联系,还促进了学生非智力品质的发展,让学生通过直观的图形解决了抽象的概念。
二、借助直观操作,感知几何直观
教师可以通过引领学生自己动手操作,在教学中释放学生的天性,培养学生的几何直观能力,让学生在亲身体验中感受集合的群体特征。教师可以通过玩一玩、摸一摸、看一看、拼一拼、画一画的实际操作,引导学生通过亲自实践和观察,把学生的所有感官调动起来,让学生掌握图形的特征,从而初步感知几何直观。例如,在教学“认识图形”这一课时,教师可以引导学生动手实践,让学生在实践中提升几何直观能力。首先,教师可以组织开展摸一摸的小游戏:“先在一个看不见的袋中随意摸一个物体,然后告诉大家你摸到的物体是怎样的,用自己的话概括一下”。游戏是释放学生天性的一种活动,所以,在这种情境中,学生的自主性能得到发展,学生可以在参与之中初步感知几何直观。例如,当学生学习完“平移、旋转和轴对称”后,为了让学生更好地理解图形在坐标轴上的变化规律,发展几何直观意识,达到真正建立几何直观的目的,教师可以为学生设计几何探究活动:“在平面直角坐标系ABC中,ABC的顶点坐标分别为A(3,1)、B为(2,1)、C为(5,2),现在请同学们以y轴为对称轴画出ABC的对称图形DEF,找出DEF的顶点坐标,同时发现三角形ABC和三角形DEF坐标的关系”。由此让学生学会画图形,在画图形的过程中训练学生的思维,并学会结合图形,表达自己的思维过程,促进学生几何直观能力的增强,进而进一步地提高学生的直观思维能力。
三、借助直观推理,发展分析能力
直观推理是一种较难的思维形式,但它也是数学直观学习的精髓,所以,教师在教学几何直观时一定不要局限于学生的思维能力,要改变以往只要求学生会根据图形理解数学知识的现状,更关注学生对图形整体的把握,发挥學生的直观推理能力,让学生在发现问题、分析问题的过程中巧妙地运用直观推理能力。另外,教师要注意学生的主体性,主动为学生创造引发学生主动思考的机会,并且营造激励性的课堂氛围,鼓励学生进行比较分析,让学生愿意展开想象,进行推理。最后,教师要呈现丰富多彩的教学交流过程,让学生在轻松愉悦的环境中展开直观推理,进而培养学生的推理能力。例如,在教学“平移、旋转和轴对称”时,以往学生只会做出直观的判断,并不能展现出思维的过程。此时,教师就要发问,引导学生用直观几何推导数学问题,并且引导学生讲述:“如何做到平移,旋转,对称”,从而让学生在解决问题中找到思路,学会推理。例如,在教学“三角形、平行四边形和梯形”时,教师可以利用教学内容创建活动,让学生亲自参与,领导学生对问题提出不一样的思考,并学会逐步解决问题。首先,教师可以呈现不同的三角形,让学生比一比,并且归纳出锐角三角形、直角三角形和钝角三角形,进而得出锐角三角形、直角三角形和钝角三角形的概念,即“三个角全部都小于90°为锐角三角形,有一个角为90°的为直角三角形,有一个角大于90°的为钝角三角形”。在学习三角形之前,学生已经学习过对称图形。所以,教师可以在上课前让学生用纸板,制作一个轴对称图形,并引导学生思考轴对称图形的特点:“轴对称图形沿对称轴折叠后能完全重合,而且轴对称图形非常美丽”,从而引导学生从轴对称图形的角度来学习等腰三角形。这样步步引导能提高学生的参与度,进而通过更加直观的操作过程,达到调动学生各种感官,拓展学生思维,丰富学生想象力,提高学生直观能力的效果。
四、借助直观画图,培养空间观念
对小学生而言,几何知识的学习较为抽象化。因此,教师在教学时可以借助直观画图的方式,让学生形成图形的空间概念。教师可以先展示实物,让学生借助实物的形态进行画图,这能降低学生的学习难度,让学生在形象之中化具体为抽象。当学生画完有实物媒介的几何直观图形后,教师可以提供无实物的内容,让学生把文字转化为图形,实现化抽象为具体,通过题目和想象来画出有具体形态的图形。例如,在教学苏教版“圆”时,学生不能较好地理解圆的定义和圆的面积计算公式。教师要在学生充满疑惑时,让学生通过画图和用图分析的方式来解决问题。例如,教师可以引领学生找出生活中的圆,呈现实物圆,并且设置题目:“这些都是生活中的圆,同学们可以自己画圆,发现大小不同的圆有什么特征?”引导学生用画图的方式来把数学问题表达出来,从而让学生的思维集中于画图,并且通过画图来表达和解决问题。随后,在带领学生理解圆的定义时,教师可以呈现数学问题:“一个圆的直径为10cm,请你们画出这样的圆”,以此帮助学生将抽象的知识具体化,让学生在画图中体会直径与半径的关系,让学生逐渐在脑中形成圆的空间概念。这样直观化的教学可以使抽象的知识图形化,图形化的知识抽象化,从而培养学生的空间概念。
总之,几何直观在学生的日常生活中以及数学教学中,都有举足轻重的作用,他们和图形联系十分紧密。教师在实际教学中应该着力培养学生的几何直观能力,充分发挥图形在几何直观教学中的作用,并且使其贯穿于整个教学过程中,巧妙地借助直观图形和直观画图来引领学生通过图形解决问题,实现数与形的转换,从而提升学生素养,提高课堂实效。
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