◎李 慧
(山东淄博市张店区重庆路小学,山东 淄博 255022)
几何直观能力是依托和利用图形进行数学的思考和想象的一种能力,其在本质上是一种通过图形开展的想象能力.对于小学阶段的学生来说,他们的抽象思维还没有得到发展,对于一些难以理解的数学知识,学习起来是比较困难的.在数学教学中培养并运用几何直观能力,可以使学生从图中感知知识性质,从图中导出各类关系,从而促进教学效率的提升和教学质量的提高,促进学生的数学思维模式和数学学科核心素养在学习中得到培养和提升.
“问题不在于教他各种学问,而在于培养他有爱好学问的兴趣,而且在这种兴趣充分增长起来的时候,教他以研究学问的方法.”对于在小学数学教学中培养学生的几何直观能力来说也是如此,只有激发学生对于数学知识学习的兴趣,才能在教学的过程中教授学生几何图形学习的方法,促进学生几何直观能力的提升.在这个过程中,需要小学数学教师进行不断的探索,努力地寻找可以激发学生数学学习兴趣的教学方法,在促进教学创新的基础上培养学生的几何图形学习兴趣.
数学学科不同于其他学科,它更加注重学习的过程,以及在学习过程中促进学生数学能力的提高.在教学中,如果只是让学生按照教师的解题步骤进行模仿学习,那么学生就是在“死读书”,导致其在遇到变形的问题时不能做到灵活解答运用.在学习的过程中,面对新鲜的数学知识,学生往往可以进行自主学习,教师可以在学生自主学习的过程中促进问题的解决,从而促进学生数学思维的提升.
数学这门学科,相比于其他的学科而言,抽象性和逻辑性是比较强的.再加上小学阶段的学生,尤其是小学低年级阶段的学生,抽象思维还没有得到完全的发展,对于抽象知识理解起来还是比较困难的,且小学数学知识具有层次性和结构性.因此在小学数学教学过程中培养学生的几何直观能力,有助于学生借助数学的结构特征,将抽象的数学知识变得直观化、立体化,有利于增强学生对数学知识的理解能力.
数学学习的最高境界是将所学的知识在日常生活中进行巧妙的运用.在小学数学的教学中培养学生的几何直观能力,可以将数学知识与生活中的知识结合在一起,让学生在对生活知识的观察中习得数学知识,从而促进学生数学能力的提高.因此,在小学数学低年级教学中培养学生的几何直观能力,可以使学生在学习中感受数学的魅力.
几何直观从字面的意思上看包括“几何”和“直观”.“几何”就是我们在日常教学中所说的图形,它主要包括我们在图形上直接观察到的事物和根据已观察到的事物进行的想象和思考.直观是指学生对于数学概念、数学定义及数学关系等内容的直接感知和把握.由此看来,几何直观就是学生通过对图形进行描述和分析,让复杂抽象的数学问题变得简单化、形象化,帮助学生直观地了解数学知识、掌握数学问题,并在此基础上探究解决问题的思路,提高数学能力和提升数学素养.
在小学数学的教学中,尤其是对于小学低年级的数学教学来说,由于学生的年龄比较小,自主学习的能力和意识还比较淡薄,在教学的过程中教师往往以“填鸭式”教学和“灌输式”教学为主,教师在课堂的教学中处于主导地位,在讲台上负责知识的主讲,学生在教学中主要跟随教师的教学步伐,做好学习笔记.这种教学形式导致学生在数学的学习中处于被动的地位.
小学生的思维能力相对较差,在课堂上只听教师讲课并不能很好地理解图形相关知识.这时,我们可以把课堂开展在室外.班级内学生排成一队,在教师的带领下一起参观一下美丽的校园.“我们的教学楼是什么形状的?”“我们升国旗的台子是什么样子的?”“哪名同学可以告诉我,你都认识哪些图形?它们有什么特点?还有什么东西和它们的形状一样?”让学生带着问题探索,再一起寻找答案的教学方式既吸引了孩子们的注意力,又培养了其学习兴趣和思维探索能力.孩子们在开开心心的情境下自主学习,参观完回到教室里还可以一起交流一下看到了什么,认识了什么,然后用笔画出来.一堂生动的课结束了,虽然短暂,但学生收获颇丰,在完成教学目标的同时使学生更爱观察,更爱思考.
随着教育事业的不断发展,教育教学的形式也变得多种多样.在小学数学的教学中,情境教学法就是近些年来比较流行的一种教学形式.但是这种教学形式在小学数学的教学中仍旧存在着一些教学的误区——为了设置情境而进行情境教学.例如,在学习一些新知识的时候,很多教师只是根据教学的内容盲目地进行数学情境设置,虽然在教学的过程中达到了活跃教学氛围的目的,但是也使得课堂的教学时间和教学资源被浪费,不能发挥出良好的教学效果.
教学并非千篇一律,跳出模块设置往往会达到更好的效果.小学生的特点之一就是喜欢新奇的事物,喜欢被重视、被表扬,他们脑子里有许多千奇百怪的想法.例如,在教学生认识圆柱时,可以让学生自己体验.“同学们会切水果吗?请你们自行分组,用我准备好的安全的陶瓷水果刀切一下这几截粗细一样的黄瓜,可以用不同的方法来操作,一定要认真观察,用刀时要小心,不要伤到手,最后做好记录,讲一下发现了什么?”同学们的热情高涨,很快分组完成,进行实验,记录数据,最后得出结论.“我发现我们组每个成员切下来的圆形大小、形状、粗细都一模一样.”“我们发现竖着切的切面是长方形.”“我们组只是切下来两片,一头一尾,发现大小形状都是一样的.”“我们组是斜着切开的,发现切面是椭圆形.”在你一言我一语中,同学们已经通过亲身体验把圆柱的特征全部回答出来了.活动结束后,教师再进行一下总结,一节充满欢乐的课程就结束了,教学目标也顺利达成了.
在素质教育及新课程标准改革的背景下,教师在教育教学中要重点培养学生的自主学习能力,为学生的发展奠定扎实的基础.在数学的教学中,很多教师在让学生进行自主的探究学习过程中并没有对学生进行必要的学习指导,使得学生在自主学习中缺乏教师的有力监督,从而致使学生在自主学习中过于敷衍,学习的目的性不强,学习目标不明确,从而造成了课堂时间的浪费,降低了数学课堂的教学效率和教学质量.
自主学习是让学生主动参与到学习中去,变被动接受为主动学习.这种情况下,作为教师,需要由传授者变为引导者,给学生指出一条明线,或者规定一个框架再设置问题,让他们在这个范围内自由发挥,找寻答案.例如,在学习图形与拼组时,学习前,教师可以给学生分发一些不同形状、不同大小的彩纸和手工剪刀,“爱动脑筋的同学们,老师给你们准备了一些彩纸,动一动你们勤劳的小手,折一折,量一量,剪一剪,看看会出现什么神奇的事情吧!”有了明确的目标,学生的好奇心被激发出来,纷纷开始自己的操作.这一动脑、记录的过程,也为后期学习奠定了基础.
几何直观能力的培养并不是一蹴而就的,不能在短时间内取得良好的教学效果.在小学低年级数学的教学中,想要培养学生的几何直观能力,需要从基础抓起,在教学中重点教授学生数学问题思考的能力,构建数学教学的模型,以此来培养学生的几何直观能力.比如在教学“10以内数的认识”的时候,教师可以让学生根据数学题目中物品的多少进行数数,初步构建相关知识的学习模型,认识1到10之间的数字,促进学生几何直观能力的培养.教师可以根据图1中的生物或者是物品,让学生去数一数,在学生动手动脑数数的过程中,促进学生数学思维的提升;在学生掌握相关数学知识的学习方法的同时,促进学生几何直观能力的提高.
图1
笔者认为,从最基本的小事做起培养学生的几何直观能力,可以使学生全身心地投入到数学知识的学习之中,在轻松、愉快的学习氛围中促进自主思考能力、解决问题能力及几何直观能力的提高.
对于小学低年级的学生来说,由于成长的环境不一样,再加上学生的学习能力也有所差异,因此,在数学的学习过程中表现出的差异性也是十分明显的.因此,在小学低年级数学的教学中培养学生的几何直观能力,需要教师根据学生的个性化差异,进行分层教学.分层教学就是教师根据学生现有的知识、能力水平和潜力倾向把学生科学地分成几组各自水平相近的群体并区别对待,这些群体在教师恰当的分层策略和相互作用中能够得到最好的发展.这种教学模式是近些年来比较流行的一种教学模式,可以有效提高数学教学的质量,提升教学效率,促进学生数学能力的显著提高,促进各个阶层学生几何直观能力的培养.比如在教学“认识图形”这部分知识的时候,教师可以根据学生学习能力,对学生进行分层教学.对于数学学习能力较弱的学生,教师可以让其根据书中的图片认识相关的图形,做好图形认识的基础工作;对于数学学习能力一般的学生,教师可以让其自主绘制图形,以提高数学想象能力;对于数学学习能力较强的学生,教师可以让其自主运用现有的图形,去构建一个新的图形,以促进学生动手实践能力的提高,使每一层次的学生都可以得到全面的发展.在之后的学习中,教师可以提供图形让学生进行认识和学习(如图2),通过图片巩固学生对图形的认知,促进学生数学能力的提高.总的来说,在教学的过程中运用分层教学的形式,是尊重学生之间个体差异的体现,在此基础上对学生进行因材施教,可以使教学的效果得到显著增强,从而促进学生数学素养和数学几何直观能力的培养.
图2
随着教育和教学形式的不断发展,情境教学法在数学教学中被广泛运用.这种教学形式是指在教学过程中,教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景,以引起学生一定的态度体验,从而帮助学生理解教材,并使学生的心理机能得到发展.这种教学方法的核心在于激发学生在学习中感情上的共鸣.教师要想在小学数学的情境教学中培养学生的几何能力,就要在教学中尊重学生的主体地位,以学生的学习为出发点,借助于一定的参照物进行数学教学,以培养学生的数学几何直观能力.比如在学习“厘米、米的认识”的相关知识时,教师可以让学生找几个图形进行测量,之后以此为参照物,来对其他的物品进行衡量,让学生对于厘米和米有一个基本的概念,从而在自主学习的过程中促进学生能力的培养和提高.
在小学数学的教学中,很多教学的内容可以通过多媒体的形式得到良好的显现.此外,运用信息技术进行教学还能给学生提供一种快速解决问题的途径.这种学习的形式可以将数学知识直观化、立体化,以促进学生对数学知识的进一步了解.在小学低年级的数学教学中,教师可以运用信息技术开展教学,激发学生对于数学知识学习的兴趣,促进学生学习效率的提升,以及学生几何直观能力的快速培养.比如在学习“11~20各数的认识”的相关的知识中,教师可以借助多媒体,为学生创设情境,以此来促进学生进行学习.在学习中运用信息技术构建出图3所示情境供学生对11~20进行认识,以促进学生的几何直观能力的快速培养及提高.
图3
综上所述,小学阶段正是培养学生数学能力的关键时期,对于小学低年级的学生来说,几何直观能力的培养对于学生的发展来说具有重要的作用.在素质教育和新课程标准改革的背景下,培养学生的数学思维、数学能力和数学素养成了数学教学中的一项重要的教学任务.对于小学低年级的学生来说,要从小抓起,培养学生的几何直观能力,为学生数学能力的提高奠定扎实的基础.数学皆源于生活,生活取之于数学.多观察、多动脑、多思考是教师需要培养的学生基本能力.在游戏中学习,在情境中成长,在生活中观察,在观察后思考,举一反三;在玩中学,学中玩,慢慢你会发现数学不单是有意思的一门学科,还能给我们的生活带来便利.