史钦
山东省日照市莒县陵阳街道中心初级中学 山东莒县 276521
摘要:几何直观作为现下初中数学热点及难点,其实质上为通过图形分析,最终阐述其内在原理。借助几何直观可将复杂数学问题简易化,为学生获取新解题思路提供导向,预测最终结果。初中数学教学过程中,培养学生几何直观能力,对逻辑思维缺乏成熟性初中学生而言,可促使其有效解读数学,增强学科核心素养。
关键词:初中数学;几何直观;培养路径
新课标中明确指出,需在初中教学中重视学生几何直观、数据分析及逻辑推理能力。直观主要是对事物表象直接性判定,更多属于经验层面,初中数学教学过程中,几何直观能力培养,是核心教学内容。充分应用几何直观分析研究目标性质和关系,促使学生正确认识几何直观在数学学习中价值,探寻属于自身学习方式。教师若想增强教学有效性,培养学生自身实际学习水平,需选取合理的教学方式,为培养学生几何直观能力奠定基础。
一、培养学生几何直观能力教学方法设计原则
几何直观能力作为初中数学学习中学生基本技能,初中学生思维处于活跃阶段,是几何直观能力培养最佳时期,应从多方面采取举措,增强学生几何直观能力。为保证学生几何直观能力,设计教学方法时,应持有以下原则:
(1)创新性。培养学生几何直观能力,要求教师实际教学过程中需创新教学方式,树立创新型教学理念,可通过先进信息技术展示课堂资源,联合现下实际流行元素,突破原有课堂教学模式,调动学生自身注意力,以创新型教学方式,加深学生对教学内容印象。
(2)引导性。有效提升学生几何直观能力,教师应充分发挥自身主导职责,为学生做以引导。初中学生正处于思想发散过程,若教学中教师未进行有效指引,学生注意力难以集中化,影响教学有效性。实际教学过程中,教师积极为学生做好引导,保证其跟随教师思路发展,保证教学有效性。
(3)扩展性。教师根据教材任务目标,结合学生认知特征规律,掌握教材基本知识基础上,需适当将其教材内容予以扩展,对所需知识予以巩固及加深。教师应尊重学生间差异性,促使学生掌握基本学习方法之后,根据学生基础状况,实现因材施教,提高学生几何直观能力。
二、初中数学教学中几何直观能力培养路径
1、重视图景体验,培养学生空间想象能力
初中数学教学中空间想象能力主要是指,学生针对客观形成空间形成开展系统性观察、分析及创新能力。初中学生自身生活经验匮乏,对几何图形缺少直观体验,其与经验不尽相同,注重主体心理结构,同时基于经验层面,实现主客体高度统一。初中学生自身空间想象能力,主要是在实际图景中体验感知新城,其实现路径包含生活经验再现、实物观察活动等,可促使学生初步感知数与形关联性,培养学生空间想象能力。
1.1进行表象积累,增强感性认识
人们头脑中积累形象素材越多,其构成新形象可能性越大,表明有效的表象积累作为培养学生想象力关键,需促使学生在实际学习中,将知识与生活实际联系,并发挥自身想象力,加强对几何图形感性认识。譬如新人教版九年级上册中旋转教学中,其与日常生活衔接十分紧密,为掌握旋转实际特性,可通过举例说明,并指出其旋转中心和旋转角度,最终通过直观掌握旋转相关特性,旋转前后图形全等,对应点至旋转中心距离相等。
1.2适当应用多媒体展示,扩展空间想象力
多媒体动态化展示,具有较强的形象性、直观性,实现动静结合,科学、合理应用该信息技术,可调动学生各类协同作用,扩展学生自身空间想象能力。由于课堂时间、空间局限性,无法将脑海中想象物品均带入课堂,但可通过预先寻找图片、视频进行播放,课堂上教师可进行播放,促使学生依托图形掌握相关知识,扩展学生动态化思维。譬如人教版初中数学九年级上册中,学习圆的特性、位置关系等相关知识,此类教学知识内容具有一定的抽象性,学生解读存在一定的难度,且圆间位置关系处于动态化变更,并非处于固定单一,随着不同距离变化,形成多元化复杂关系。实际教学过程中,教师可通过多媒体展示圆间各类位置关系,促使学生短期内掌握相关知识点[1]。
2、观察与思考并重,培养学生直观洞察能力
几何学习过程中,学生具备良好的洞察力十分关键,其本质是对几何图形及其结构、关系判定,与猜想十分类似。几何教学过程中,要求学生不仅需将核心置于表面特征观察获取层面,而且更需通过表层看本质,对其进行反思,学生获取几何学习方式,但并未获取“几何直观”能力,应增强学生直观洞察能力,需做好以下几方面工作:(1)加强学生基础知识训练。学生具有扎实的基础知识,可为直觉形成提供驱动力,学生基础知识深厚性,与自身直觉思维密切相关。数学教学过程中应要求学生深层次解读及掌握定义,熟悉掌握图形自身性质和相关定理。(2)引导学生进行合理化猜想。从本质层面分析,科学探究是基于思维逻辑性层面,高水平探究实施前提为吻合逻辑和科学猜想上,猜想不仅作为学生学习积极性调动举措,而且是培养学生直觉思维核心路径。初中数学教学过程中,应积极引导学生进行合理化猜想,并增强其自身洞察能力,以问题开展探究,通过自身猜想逐步接近真相。(3)实现观察和思想并重。直观洞察力形成及发展,主要依附于几何图形全方位掌握,学生观察过程中应驱动大脑思考。正式观察之前,需给予学生相关目的、任务和要求,如此可引导学生发现问题、分析问题及解决问题[2]。
3、用“图”说话,培养学生用“图形语言”思考问题能力
图形可呈现和描述问题,若利用图形将问题清晰描述,促使该问题趋于直观化。利用图形“说话”,作为初中学生基本数学学习素养,教学中采取有效措施,培养学生通过“图形语言”思考问题能力。
3.1重视图感训练,培养学生读图、作图能力
从本质层面分析,几何直观作为一种通过图形发挥自身想想,其与多个教学内容密切相关,所以实际教学过程中,应进一步强化“图感”训练。初中数学教学过程中,需培养学生养成良好的画图习惯,并利用多样化路径,保证学生掌握画图技巧,明确画图对抽象概念解读、解题思路提供优势,建议学习中可画图的尽量以图像呈现,促使数学过程实现直观化。
3.2重视数形结合,培养学生用“图形”思考问题
数形结合作为分析、解决数学问题核心路径,几何直观与数学内容密切相关,部分数学内容、概念等均呈现为双重性,如函数等,其不仅具备数字属性,而且包含形状的特征。联合数形将原有抽象化知识直观化,从表象实现具体化,降低学生解题难度。譬如,人教版初中二元一次方程中,求

的最小数值。若选用代数方式解答该题目难度较大,可选用几何方式解答该题目。求解过程如下:
解:如图1所示,设P(x,0)、E(2,2)、F(3,1),则

,所以y=PE+PF,求取其实际最小值,本质是求最终(PE+PF)最小值。
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图1
通过上述题目解答将数学语言与几何图形有效结合,实际应用转化过程中,解决上述问题同时,合理通过几何直观,实现原有复杂性问题简易化,增强学生几何直观能力。
3.3重视几何语言转化,培养学生用图形说话能力
几何语言基本形式较多,即图形语言、文字及符号,其相互间同时存在,且相互渗透及转化,由于其特征不尽相同,几何教学中发挥价值存在差异性。图形语言具有形象、直观特性,可助力学生更佳解读知识,实际问题分析中,需训练学生将文字描述转化为符号、已知条件图形化,实现题目与图形实现统一化。在图形中标识相关文字条件,促使题目已知条件更具直观性。
结束语
初中学生处于逻辑思维活跃阶段,教师选取合理高效措施,加强培养学生几何直观能力,有助于学生独立发现、分析及解决问题,形成良好的图形感知,针对问题可实现全方位发思考,实现复杂问题简易化。因此,为提高学生几何直观能力,数学教师应结合教学任务目标,根据学生自身认知水平,遵循教学设计原则,从多层次、多维度培养学生几何直观能力。
参考文献
【1】林章华.利用信息技术培养初中生几何直观能力之我见[J].家长,2020,354(32):189-190.
【2】曹维锋.试论小学数学课堂教学中学生几何直观能力与空间思维的培养[J].新课程(教育学术),2019(8):188.