小学数学“图形与几何”的教学策略研究

2023-05-14 06:24孙有鹏
数学学习与研究 2023年34期
关键词:图形教学图形与几何价值

孙有鹏

【摘要】图形教学在小学数学课程体系中占据着重要的地位.由于小学生正处于认识图形的初级阶段,因此,教师创新图形教学模式,不仅能够使学生体验到学习数学的乐趣,也有利于发展学生的数学思维和空间观念,为学生数学核心素养的构建奠定坚实稳固的基础.文章主要探讨小学数学图形教学的价值,根据图形课程的特点,以及学生的认知发展规律,从多个角度入手,研究图形教学的科学策略,力求革新传统的图形教学方式,推动小学数学教学水平的整体提升.

【关键词】小学数学;图形教学;价值;策略

引 言

“图形与几何”是小学数学课程内容的四大领域之一,其中“图形”是研究对象,“几何”是研究方法,《义务教育数学课程标准(2022年版)》(下称“新课标”)明确提出,“学生经历对现实生活中图形运动的抽象过程,认识平移、旋转、轴对称的特征,体会运动前后图形的变与不变,感受数学美,逐步形成空间观念和几何直观.”由此可见,加强图形教学,是实现小学数学课程改革的重要途径.因此,教师必须明确小学数学图形教学的价值,做好图形课程内容的分析,从学生的认知经验和内在需求出发,不断地创新图形教学手段,引领学生参与图形世界的探索,从而提高图形教学实践的有效性.

一、小学数学图形教学的价值

(一)有利于培养学生的空间观念

课程改革背景下的小学数学教学,以发展学生的空间观念为首要任务,新课标指出:“空间观念主要是指对空间物体或图形的形状、大小及位置关系的认识.”学生形成良好的空间观念,能够更好地理解现实世界中,空间物体的形态和结构.做好小学数学图形教学,有利于培养学生的空间观念,一方面,图形课程中蕴藏着大量的空间物体素材,能为学生的空间想象能力的发展提供充足的资源支持;另一方面,通过图形教学,学生也能感知图形点、线、面、体之间存在的关系,理解图形的运动和变化规律,从而实现空间观念的和谐发展.

(二)有利于强化学生的思维能力

数学被称之為“思维的体操”,小学生的数学思维能力正处在发展时期,教师必须扎实地做好思维训练,才能凸显数学的本质,助力学生独立思考和探究.加强开展小学数学图形教学,有利于强化学生的思维能力,有利于促进学生对于图形的认知和理解,包括观察、思考、判断、推理等多种思维活动,与此同时,在演绎证明、运动变化、量化分析等图形教学板块,也可以发展学生的多元思维.因此,图形教学是训练学生思维能力的主要平台,对推动学生抽象思维和形象思维的协同发展大有裨益.

(三)有利于提升学生的审美意识

新时代的小学数学教学改革,追求实现“五育并举”的目标,即促进学生德、智、体、美、劳等综合素质的同步发展,其中美育是一个关键的培养维度,然而长期以来,多数教师都侧重于数学知识的讲授,忽视了对课程体系中美育资源的挖掘,制约了学生审美素养的形成.着力优化小学数学图形教学,有利于提升学生的审美意识,图形是数学之美的重要体现,而客观世界都是由三维图形所构成的,通过对图形的学习和欣赏,学生能感受到图形的简洁美、形式美、对称美以及和谐美,从而发展学生的审美意识和审美情趣,彰显图形教学卓越的实施价值.

二、小学数学图形教学策略

(一)联系生活引入图形,激趣导学

要想高效地实现图形教学目标,教师必须先激发学生的兴趣.图形知识具有较强的抽象性,而小学生以形象思维为主,倘若教师从概念的层面引入图形,容易带给学生较重的认知压力,甚至引发学生对图形课程的畏难情绪.数学源于生活,图形是基于现实世界中的空间物体经过抽象得来的,而学生已经具备基本的生活经验,教师借助生活素材导入图形课程,能够唤起学生的亲近感.因此,在实施小学数学图形教学时,教师应该联系生活引入图形,调动学生已有的经验认知,使其体会到图形与现实世界的密切联系,从而起到激趣导学的效用.

例如,在人教版教学教材二年级上册第三单元“角的初步认识”一课的图形教学中,教师可以在图形导入环节,出示一个用纸板裁出的五角星,同时提问:“同学们,看看老师手里拿的是什么?”学生:“五角星.”教师:“它为什么叫做五角星?”学生:“因为它有五个尖尖的角.”教师:“大家说得真好!角在我们周围的生活里,是无处不在的,老师这里还有一些实物图片,请大家仔细地找一找这些物品上的角,说一说角的特征是什么?”紧接着,教师在电子白板上,展示剪刀、时钟、三角尺的实物图,学生观察后反馈:“剪刀的开口是角,时钟的时针、分针、秒针之间是角,三角尺上有三个角,角的特征是有一个顶点、两条边.”教师:“非常棒!那么我们身边有哪些角呢?请大家同桌之间合作,找到角并指出它的顶点和边.”学生们立即参与“找角”活动:有的找到含有三个角的红领巾,有的找到含有四个角的条幅相框……这样通过联系生活,学生就在直观情境中,初步认识角及其各部分名称,产生浓厚的深入探索兴趣.

(二)设计问题分析图形,构建概念

现阶段小学数学图形教学所面临的主要难点,是学生在理解图形概念方面,表现得较为吃力,究其原因,是教师沿用“填鸭式”教学法,致使学生缺乏独立思考的过程,无法理清概念知识的来龙去脉.有效的图形概念教学,重在引导学生自主分析,如果教师一味地进行知识灌输,会让学生陷入死记硬背的学习误区.因此,在优化小学数学图形教学时,教师应该在提供图形实物、模型、图片等认知材料的基础上,设计具有启发性的问题,引导学生围绕着图形,展开观察和分析等活动,使学生自主探索图形的特征、定理、性质等知识点,从而提高学生对图形概念的构建效率.

例如,在人教版教学教材四年级上册第五单元“平行四边形和梯形”一课的图形教学中,教学重点是让学生能总结概括出平行四边形和梯形的概念.在开展图形分析活动时,教师可以先使用尺规,在黑板上画出这两种图形,然后设计问题:“同学们,请大家观察平行四边形和梯形,想一想它们的共同点是什么?”学生:“它们都是四边形.”教师:“没错,这两种图形都有四条边,那么再请同学们研究它们的边,尝试分析边的特点.”学生探讨后汇报:“平行四边形的对边分别平行,而梯形只有一组对边平行.”教师追问:“大家能否综合刚才的分析过程,概括平行四边形和梯形的概念?”学生:“平行四边形是两组对边分别平行的四边形,梯形是只有一组对边平行的四边形.”教师:“同学们概括得非常全面,老师还有一个问题,梯形概念中的‘只字,能不能去掉?为什么?”学生交流后反馈:“不能去掉,因为‘只字说明有且仅有一组对边平行,如果去掉,梯形的概念就不严谨了.”这样通过问题的启发,学生就充分地参与图形分析,实现对平行四边形和梯形概念的自主构建.

(三)数形结合推理图形,发现规律

小学数学阶段的图形课程知识,具有比较明显的规律性,学生探知其中潜在的规律,能够更好地理解物体的空间形式和度量关系.图形规律的探索,特别强调逻辑推理,而数形结合是一种科学的推理方法,能够帮助学生用代数的方法研究图形,实现数字语言与图形语言的有机融合.因此,在小学数学图形教学中,教师应该从数形结合的角度出发,根据具体的图形知识,引入长度、角度、面积、体积等数据,引导学生立足于基本事实,联系数据推理图形的运动和变化规律,从而达成“以数解形”的教学目标.

例如,在人教版数学教材四年级下册第五单元“三角形”一课的图形教学中,对图形规律的探索目标是让学生发现三角形三边之间的关系.在应用数形结合时,教师可以设计一项图形拼组任务:同学们,老师这里有一些废旧的麻绳,请大家用剪刀剪出四组长度的麻绳,并用这四组麻绳尝试拼组三角形,看看哪组能拼出,哪组拼不出.随后,教师出示各组麻绳的长度数据:①6,7,8;②4,5,9;③3,6,10;④8,11,11,(单位:厘米).学生裁剪并拼组后反馈:第①、④组麻绳能拼出三角形,第②、③组麻绳不能拼出三角形.教师引导图形推理:对比各组麻绳的长度,大家有怎样的发现?学生:“在第②、③组麻绳中,有两根的长度之和等于或小于第三根,比如4+5=9,3+6<10;在第①、④组麻绳中,任意两根麻绳的长度之和都大于第三根,如6+7>8,8+11>11.”由此,教师可以引导学生得出“三角形任意两边之和大于第三边”的结论.这样在数形结合的支持下,学生就顺利地发现三角形边长的关系和规律.

(四)实验探究测量图形,建立量感

新课标对小学数学图形教学提出新的要求:“让学生在图形认识和测量的过程中,增强空间观念和量感.”所谓量感,主要是指学生对图形“可测量属性”的认识.这项教学目标的实现,只借助看、听、说等方法是不够的,还需要实验测量的支持,才能使学生直观感知空间图形的大小和关系.因此,在開展图形教学的过程中,教师必须顺应新课标的思想指导,聚焦学生量感的培养,结合具体的图形课程内容,设计有趣的实验探究活动,指导学生采用合适的工具,进行图形的测量,以此促进学生量感的建立.

例如,在人教版三年级上册第三单元“测量”一课中,本课是“图形与几何”领域第二学段的重要内容,教师在带领学生认识毫米时,可以先提出一个复习问题:“同学们,请大家回忆一下,我们曾经学过哪些长度单位?”学生:米和厘米.紧接着,教师拿出一本数学书,继续问:那么大家能否估计一下数学书的长、宽、厚,各有多少厘米?学生:数学书的长度约有20厘米,宽度约有15厘米,厚度大概不到1厘米.随后,教师布置一项实验测量任务:要想知道估计得准不准,还需要实测来验证,下面请大家拿出直尺,量一量数学书的长度、宽度和厚度.学生实测后汇报:长度不到21厘米,差2个小格;宽度不到15厘米,差3个小格;厚度只有6个小格,不到1厘米.教师:“如果我们想要精确地表示出测量结果,但测出的长度又不足整厘米,可以用毫米作单位,请大家观察自己的直尺,说一说1毫米有多长?”学生:“位于厘米刻度间1个小格的长度,就是1毫米,1厘米=10毫米.”这样通过开展图形测量实验,学生就建立1毫米的量感.

(五)亲身参与绘制图形,手脑并用

在小学数学图形教学中,绘制图形是一个至关重要的板块,学生经历完整的绘图过程,不仅能够加深对图形结构原理的认识,也能掌握科学的绘图技巧,促进几何直观素养的发展.对此,教师必须重视发挥学生的主体性,基于图形课程中的作图环节,通过设计任务的形式,引领学生亲身参与图形的绘制,使学生手脑并用,在操作中体验自主绘图的成就感.

例如,在人教版数学教材四年级下册第七单元“图形的运动(二)”一课中,学生通过对轴对称现象的观察和分析,已经初步理解轴对称图形的特点,在绘制图形的环节,教师可以展示一半的松树简笔画,并设计绘图任务:请大家发挥自己的空间想象力,假设这棵松树是一个轴对称图形,将另一半补画完整.学生马上拿出方格纸和直尺,展开轴对称图形的绘制活动,教师指导学生沿着对称轴,先在方格纸上作出对应点,再作出对应边,待学生绘制完毕后,教师点评:“大家绘制的轴对称松树真漂亮!下面请同学们根据画好的作品,合作研讨轴对称图形具有哪些性质?”学生互动交流后汇报:“我们发现在轴对称图形中,每组对应点到对称轴的距离相等,每组对应点之间的连线,与对称轴存在相互垂直的关系.”这样通过参与图形绘制,学生不仅完整地认识了轴对称图形的性质,也得到手动操作能力的强化.

(六)随堂训练应用图形,深化实践

创新小学数学图形教学模式的根本意图,是为了增强学生对图形知识的应用意识和实践能力,学生方面的图形学习,不能只停留在理解的层面,教师方面的图形教学,必须向综合运用的方向发展.随堂训练是图形课堂教学的关键环节,它发挥着巩固、拓展、提升等多重功能,教师应该坚持“学以致用”的基本原则,以随堂训练为抓手,收集与图形课程相关的实际问题,鼓励学生应用学到的图形知识技能,参与实际问题的探究和解决活动,从而使学生举一反三、融会贯通,构建指向实践的图形教学课堂.

结 语

总而言之,落实小学数学图形教学创新,有利于培养学生的空间观念,强化学生的思维能力和审美意识.教师应该联系生活引入图形,采取问题设计、数形结合等教学手段,引导学生构建图形概念,开展图形测量和绘制活动,促进学生在操作中感知图形的结构特征,同时借助随堂训练,指导学生应用图形知识技能,解决实际的数学问题,从而实现对小学数学图形教学模式的全方位优化目标.

【参考文献】

[1]黄振华.浅析新课标下小学数学“图形与几何”教学策略[J].智力,2023,(31):116-119.

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[5]许菊香.小学数学“图形与几何”的高效教学策略思考[J].智力,2022,(28):64-67.

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