几何直观

发表时间:2020/7/20   来源:《现代中小学教育》2020年第5期   作者:吴美玲
[导读] 新课程标准所提出的数学学科核核心素养中包括几何直观能力,这项能力的培养可以使学生的思维变得更加灵活,促进发现问题解决问题能力的提升。

广东省深圳市宝安区塘尾万里学校 吴美玲

摘要:新课程标准所提出的数学学科核核心素养中包括几何直观能力,这项能力的培养可以使学生的思维变得更加灵活,促进发现问题解决问题能力的提升。同时几何直观还是数学教学的一种重要方法。本文将对几何直观及其教学法进行简要的阐述,之后探讨其在小学数学教学中应用的有效策略.
关键词:几何直观;小学数学;应用策略
        随着新课程改革的不断推进,我国小学数学教学方法也开始呈现出多样化发展的趋势,新的教学目标也为广大教师带来了更大的挑战。对于广大小学数学教师而言,应具备几何直观意识,并重视学生几何直观意识的培养,应用几何直观教学法促进教学效率的提升,这样有助于学生认知水平的发展。
        1几何直观与几何直观教学法
        1.1几何直观
        根据《义务教育数学课程标准》的内容,几何直观的含义是利用图形描述和分析问题,在解决一些比较复杂的数学问题时,可以通过几何图形框架的构建帮助学生以更加形象化的思维进行理解分析,从而找出问题解决的方法。近些年来,我国学者对几何直观也进行了深入的研究,如史宁中先生将几何图形与实际生活中的物象进行联系,实现空间与数量的感知,为问题解决提供依据。徐利治先生则是将几何直观定义为通过问题联系生活,以生活中的几何图形为载体,将几何直观的形象与数学问题进行对比分析,以此实现对问题中所包含数量关系的有效感知。
        1.2几何直观能力
        几何直观能力一种基于空间能力的进阶能力,培养学生的几何直观能力可以使其在思考问题时拥有更加灵活的思维和思路,促进其创新意识的发展。根据徐利治的研究,几何直观能力是基于所见或所想的几何图形形象关系产生对数量关系直接感知的一种能力。对于小学生而言,几何直观能力可以帮助其对事物进行简单的空间描述和想象。
        1.3几何直观教学法
        在教学中,几何直观教学法是引导学生将教师所提供的几何图形与数学问题进行联系,借助图形解决问题。这种教学法不仅可以有效激发学生的学习兴趣,同时也有助于学生几何直观感和推理能力的培养.对于抽象思维尚处于发展初期的小学生,数学教师在教学可以选择一些和教学内容相关的实物,借此锻炼学生的几何直观思维,获得更加生动形象的体验,将抽象与具体相结合,找到更加有效的问题解决方法。
        2小学数学课堂上几何直观有效性的教学策略研究
        2.1数形结合、直观推导
        在小学数学教学中,数形结合的方式可以让学生从多个角度对问题进行理解分析,在此基础上找出最简洁有效的方法。数形结合的关键点就在于几何直观的思维观念,据此对一些复杂的数学问题进行推导,基于直观形象推导抽象问题。在具体教学中,数形结合的实施常常需要借助实物直观。例如,在进行负数学习的过程中,教师便可以引入数形结合的思维方式。为了让学生们更加直观的理解负数所具有的含义,教师可以在课堂上向学生们展示一种生活中比较常见的物什——温度计。温度计上的读数在0之下还有一段区域,代表的是零下温度,而0是上下两个区域的分界点,既不属于正数也不属于负数。


借助温度计上的刻度可以让学生对正负数形成初步的感知,之后将温度计的读数表直接演化为数轴,让学生们进一步直观的理解正数和负数。在此过程中,学生脑海中的温度计形象在经过一定的形象思维转化之后会形成数轴的形象,这是数形结合思维的有效体现。
        2.2寻找直观模型、运用直观明理
        在小学数学中,很多问题实际上都可以转化为直观的模型,而很多模型在生活中都十分常见,因此教师可以引导学生利用直观模型将抽象的问题具象化,方便理解。恰当的选择几何直观模型可以进一步加强学生对数学定义的理解,掌握数学的含义,实现直观感受能力和几何直观运用能力的提高。据此,教师可以在课堂上给数学原理一个实际模型,指导学生们对形似问题进行解决,将教师所提供的几何模型和数学原理结合起来,在思维转化过程中反映原理背后的直观实物。例如,在进行运算法则学习时,为了降低理解探究的难度,教师可以为学生们提供一个直观的例子,提供数字代表的多个棋子。或是提供画有许多小方格的图形,在方格中画上黑色圆代表数字,对方格中的圆进行计算。
        再如,在初步学习分数时,如何让学生们清晰的了解分数的意义是一个十分关键的问题。根据教材安排的内容,是将物体或是图形分为多个相同的部分,认识物体组成的几分之一。在这种方式下,学生所掌握的旧知识体系中物体具体个数和新知单位中的“1”容易出现混淆。对此,可以基于“几分之一”这一概念构建直观数学模型。在具体教学中,教师可以举一个“切西瓜”的例子,若是将一个西瓜平均分给四个人,如何分最合理?在此基础上从数形的角度,画出表示一个物体几分之一的图形。这种借助学生生活经验,搭建理想模型的方式可以借助直观图帮助学生进行分析、思考和推理,加深对分数的理解。
        比如在用分数、百分数解决问题时,我利用几何直观方法,让学生动手通过画一画问题中的信息,理解数量之前的关系,通过画图,更好地理解了“单位1”在整个问题中的作用。如:原来的列车每时行驶180千米,现在调整列车的比原来的列车提高了50%,现在的高速列车每时行驶多少千米?让学生通过动手画出题中的数量关系,原来的列车速度+原来列车速度的50%=现在列车速度,让学生直观的了解原来列车速度与现在列车速度之前的关系,从而更好地理解题意,解决问题。
        2.3借助现代化技术为学生带来直观感受
        在现代数学教学中,信息技术的应用变得越来越广泛,计算机和多媒体设备在课堂教学中的应用使得教学形式变得更加多样化,教学内容也得到充实,极大的提高了课堂参与度。此外,现代计算软件的应用则可以将学习内容以动态化的方式展现出来,将一些抽象的问题转化为直观的形象,使教学活动变得更加生动。例如在学习几何平移和旋转的过程中,教师可以借助多媒体设备,在投影屏上进行平移和旋转的演示,配合电子课件,给出一些生活化的实例,让学生们快速有效的理解平移和旋转的概念。
        结语:
        在新课改背景下,小学数学的教学目标变得更加多元化,想要培养学生的几何直观能力,应在教学中的应用几何直观教学法,引入数形结合思维、加强生活迁移、借助现代化设备,实现教学效率和质量的提高,推动学生素质发展。
参考文献:
[1]隋佳源.六年级学生几何直观测评研究[D].西南大学,2016.
[2]冯佳.小学数学几何直观能力培养中的教师发展策略[D].苏州大学,2016.


 

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