在小学数学教学中几何直观能力的培养

发表时间:2021/4/25   来源:《教学与研究》2021年3期   作者:   陈萍萍
[导读] 数学新课标指出,当前的小学数学教学需要对空间观念、几何直观能力进行培养。
        陈萍萍
        浙江省台州市天台县横山小学  
        摘要:数学新课标指出,当前的小学数学教学需要对空间观念、几何直观能力进行培养。对此,教师在实际教学过程中,应加强引导学生对图和图、图和数之间的转换。在本文中,笔者结合当前小学数学教学现状,提出了几点教学建议,希望能够为促进学生几何直观能力的生成和发展起到帮助作用。
        关键词:小学数学;能力培养;教学策略
        引言:在小学数学教学中对几何能力进行培养,有利于改善学生传统的数学学习思维,对于促进其数学综合素养的发展有着积极的促进作用。对此,教师需要革新传统的教学观念,在教学过程中对空间想象意识、几何抽象能力、几何直观思维进行培养,促进其生成良好的几何直观能力。
        一、在小学数学教学中进行几何直观能力培养的价值
        在小学数学教学中进行几何直观能力的培养,主要有以下几方面的价值:一、有助于学生发展良好的创造性思维。纵观数学的发展史,数学发明创造离不开几何赋予的灵感。优秀的数学家能够将数学问题转变成几何问题,从而简化问题内容,推动数学创新。二、有助于学生更加深入的理解数学问题。数学本身是一门抽象的学科,在学习数学时一定会遇到障碍。拥有良好的几何直观能力,有助于将复杂、抽象的问题简单化,通过实际的图形、实物对问题进行解答,从而能够更好的分析数学问题,厘清数量关系。三、有助于增强学生的学习体验,使其感受数学学科之美。数学是一门兼具统一性、对称性、简单性的学科,有着多样的美感[1]。在生活中,人们能够直观感受地砖、瓷砖、房屋等结合图形的结构美;在数学学习过程中,人们能够感受到数学公式之美。在小学数学教学中对几何直观能力进行培养,有助于调动学生的数学学习积极性,促进其数学综合素养的生成和发展。
        二、在小学数学教学中进行几何直观能力培养的策略
        (一)观察几何素材,建立空间想象意识
        生活就是一个大课堂,处处体现了几何之美。在教学过程中,教师可以在教材的基础上引入生活教学素材,让同学们直观感受“几何”的概念,训练其空间想象能力。从实际教学情况出发,让同学们利用自己的生活经验体会几何内容,从而促使其将实践经验转化为思维经验,从而引导其建立空间想象意识[2]。
        在人教版五年级数学下册《长方体与正方体》一课的教学中,教师准备好魔方、饭盒、纸抽盒等生活用品,让同学们直观观察。在观察过程中,同学们先从正前方平视纸抽盒,得出其正视图是长方形;接着,同学们又从侧面、上面对纸抽盒进行观察,得出了正方形的侧视图和长方形的俯视图。通过全方位的观察,同学们对立体几何有了初步的认知,掌握了“长方体”的概念。这时,教师则可在班级里展示魔方,并让同学们借助之前观察纸抽盒的经验,尝试着给出“正方体”的三视图。在教师的指导下,同学们回顾了之前观察纸抽盒所绘得的三视图,并对其进行改良,将正视图、左视图、俯视图都画成了正方形。通过直观观察几何素材,同学们的空间想象意识得到了激发。
        (二)信息技术教学,提高几何抽象能力
        随着信息技术的飞速发展,教师可将多媒体、互联网应用到小学数学教学当中,从而丰富课堂教学资源,提高课堂教学质量。教师可将几何画板、交互式智能白板、智能教育平台应用到课堂教学过程中,通过智能软件将几何图形的运动直观的展现出来。期间,学生通过观察,能够将晦涩抽象的数学知识简化为符合自身认知的形式,进而调高学习效率。
        在人教版五年级数学下册《图形的运动》一课的教学中,为了让同学们掌握“旋转三要素”,教师借助交互式智能白板演示图形变化的过程:在白板上展示“起落杆”,并在白板上演示其“打开”和“关闭”过程中的旋转。在演示过程中,同学们找到了旋转的中心、旋转的方向和角度,并能够对其进行确切的描述:“起落杆顺时针方向旋转关闭,逆时针方向旋转打开。

”这时,教师可进行课堂训练:“在白板上画出起落杆在关闭状态下逆时针旋转的状态。”通过交互式白板教学,同学们能够明确在旋转过程中物体的状态,几何抽象能力大幅提高。
        (三)进行画图教学,提高几何直观能力
        画图教学是培养几何直观能力的主要方式[3]。由于绘画几何图形对于学生的观察能力、空间概念、对三维立体图形的认知等方面的能力有着较高的要求,学生在绘画立体几何图形时能够锻炼自身的空间想象力。在画图教学时,教师可由表及里进行几何概念的教学,先对简单的几何图形进行观察、绘画,再循序渐进的展开几何体的教学,逐步在学生脑海里建立空间观念,从而提高其几何直观能力。
        在人教版六年级数学下册《圆柱与圆锥》一课的教学中,教师在课堂导入阶段让同学们在草稿本上绘画出三角形,并让同学们用剪刀将其裁剪下来。之后,让同学们将三角形卷起来,就能够得出一个圆锥这时,教师提问:“回顾长方体与正方体所学的知识,猜测一下圆锥的三视图是什么样的呢?”在问题引导下,同学们开始画图。有的同学凭借着自己的想象,画出了圆锥的三视图:三角形、三角形、三角形;其他同学则画出了三角形(正视图)、三角形(正视图)、圆形(俯视图)。这时,教师拿出准备好的三角锥体和圆锥体让同学们进行对比。经过对比,同学们的空间几何观念逐渐建立,几何直观能力也得到了大幅提高。
        (四)数形结合教学,培养几何直观思维
        1.借助几何图进行数据分析
        将几何图应用到数据分析教学过程中,有助于学生直观的观察数据内容。对此,教师可通过统计图作为教学的主要方法,提高学生的几何直观能力,促进其几何直观思维的生成。
        在人教版六年级《扇形统计图》一课的教学中,为了让同学们理解扇形统计图中“”总量与部分量之间的关系,教师出示本班级男女生人数扇形统计图。其中:女生占扇形统计图;男生占扇形统计图。通过观察几何图形,同学们能够得出“男生占班级总人数的,女生占班级总人数的”这一数量关系。这时,教师可展开追问,比如“人数比例与其在扇形统计图中所占的角度有必然联系么”等问题。在问题的引导下,促进学生几何直观思维的生成。
        2.借助几何图表现数学概念
        几何直观能力可以引导学生从整体对问题进行分析。在讲解一些较为复杂、抽象的问题时,教师可将“数”的问题转化为“形”的问题,从而强化对问题的理解,提高解题效率。教师可通过组织实践探究活动,让学生通过数形结合的方法解决数学问题,从而体会到几何的直观价值,培养用几何图形解决问题的意识。
        在人教版六年级数学《圆》一课的教学中,教师运用数形转化的思想对“圆的面积”进行教学。在此过程中,教师引导同学们将圆分为等份和等份,并将其拼接。在完成拼接后,同学们发现,所得图案与长方形很类似。这时,教师使用多媒体课件对原进行份、份等分,随着等分的份数越多,拼接后的图形就越像长方形。这时,教师引入极限思想,让同学们按照长方形面积公式求圆的面积。通过观察几何图,同学们发现“长方形”的长是“圆”的周长的一半,“长方形”的宽是“圆”的半径,则得出。
        结束语:综上所述,教师可在“数与代数”和“图形与几何”两个模块展开教学。一方面,通过观察几何素材、FLASH动画演示、画图教学等多种方法,培养学生的几何直观能力。另一方面,在教学中渗透数形结合思想,借助几何图对数学概念进行讲解,从而促进其几何抽象思维的发展。
        参考文献:
[1]尤鹏辉.培养几何直观能力  提升代数教学质效[J].基础教育论坛,2020(33):41-42.
[2]王端蓉.培养几何直观能力发展学生数学核心素养研究[J].成才之路,2020(32):55-56.
[3]孔凡哲.“图形与几何”教学如何培养数学学科核心素养[J].湖北教育(教育教学),2020(11):21-23.
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