小学数学中几何直观能力培养策略浅谈

2017-05-23 16:41饶国忠
课程教育研究·新教师教学 2016年33期
关键词:动手实践几何直观数形结合

饶国忠

摘要:2011版《数学课程标准》将“几何直观”列为十大核心概念之一。因为小學生的思维尚处于具体形象性阶段,几何直观能力理应成为学生积累几何知识、提升空间概念的重要方式,是数学核心素养的重要组成部分。笔者即以“认识三角形”的教学,来谈谈自己在发展学生几何直观能力上的一些做法。本文提出要借助直观实物,丰富学生表象认知;借助动手实践,促进学生立体体验;借助数形结合,发展学生应用能力,为学生数学素养的奠基服务。

关键词:直观实物;动手实践;数形结合;几何直观

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2011版《数学课程标准》将“几何直观”列为十大核心概念之一。因为小学生的思维尚处于具体形象性阶段,几何直观能力理应成为学生积累几何知识、提升空间概念的重要方式,是数学核心素养的重要组成部分。笔者即以“认识三角形”的教学,来谈谈自己在发展学生几何直观能力上的一些做法。

一、借助直观实物,丰富学生表象认知

图形的外表特征是促进几何直观思维发展的重要元素。学生内在意识中的表象越发丰富,其对直观思维的感知也就越发深刻,也就越易于从表象中抽取、提炼出事物的本质特征。这样一来,学生就可以运用逆向思维,在面临抽象问题时可以将其转换为直观表象,降低理解的难度。因此,教师应该借助生活中的常见事物,引导学生进行观察与体悟,从而丰富学生的内在表象,为学生积累相应的几何素材。

如在教学之处,教师即为学生出示了一组生活中常见的三角形事物:自行车、晾衣架、拉索桥等。随着学生的观察发现,教师运用多媒体的作画功能,引导学生在图片中再现、聚焦出三角形的模型。除此之外,教师则再次引领学生从生活场景中再度展开回忆,还能见到那些含有三角形的事物。

由于很多学生早在第一学段就曾经对三角形进行了直观地认知,已经对三角形形成了一定的直观积淀。教师则在教学之初就直接出示三角形的物体,引领学生提炼、聚焦三角形的图形特征,感知三角形的本质特征。整个活动,学生依据原始的生活经验,反复丰富学生对三角形的认知表象,为学生把握、感知三角形的共性特征,提供了直观、可感的广阔资源,从而更好地将有关三角形的问题转化为直观、形象的图片,使得问题更加直观化、明朗化,更有助于学生思维的分析与解答。

二、借助动手实践,促进学生立体体验

数学学习绝不应该是思维的凭空猜想,更需要在动手实践的过程中进行验证与反思。在数学学习过程中,教师给予学生充足的时间和空间进行观察体悟、实践操作,充分调动学生的多种感官,从而更好地发现事物之间的内在联系,发现事物的本质特征,在提升学生思维和实践能力的同时,促进学生几何直观能力的发展。

在学生对三角形形成了初步的感知体验之后,教师则要求学生结合生活中的事物,边想象边用线条画出三角形的图形特征,让学生展示所画的三角形,并通过对比观察,明确三角形3条边、3个角、3个顶点的本质属性;随后,教师则为学生提供了硬纸板、小棒、棉线、剪刀等工具,以小组合作的方式来制作三角形,并组织学生分享交流自己是如何做的,相机说说怎样的图形是三角形,开始对三角形的本质特征进行梳理:三条线断首尾相连围成的图形叫作三角形。在这样的基础上,教师再次引导学生尝试作三角形的高,教师先以测量人字梁的高度为契机,出示数种正确和错误的方法,引导学生在对比中了解三角形作高的方法,介绍作高过程中要注意什么。

以上环节,教师紧紧通过绘画、制作、作高等实践操作活动,让学生的思维历经了从直观到抽象的过程,学生的认知经验在这一过程不断丰富,在学生思维意识中丰富学生对三角形的表象体验和本质把握,对于学生几何直观能力的提升具有重要的促进作用。

三、借助数形结合,发展学生综合应用能力

数形结合思想是数学学习的重要思想之一,更是促进学生几何直观能力的重要保障,是学生对知识、能力形成通透认知的基础上,在数量与图形之间转换进而分析、研究数学问题的途径。这种感性思维和直观思维的有效冲击,对于提升学生数学认知和运用能力,是一种有效的方法。教学中,教师要努力创设契机,借助数形结合的方法将原本纷繁复杂的数学问题直观化。

如在学生掌握了三角形的基本特征以及作高的方法之后,笔者将教学进行了进一步拓展,利用多媒体出示一个底为5厘米,高为3厘米的三角形,并引导学生思考同样的底和高,还可能有怎样的形状。如果我们画一个底为5厘米,高为3厘米的三角形,可以画多少种?学生发现三角形高在底边上位置的不同,画出来的三角形也会随之发生相应的变化。

在这一过程中,学生依托两个具体的数值,通过对不同形状三角形的绘制,对三角形的特质又形成了全新的深入认知,深化了三角形概念的内涵,更拓展了等底等高三角形的外延。这种运用数形结合的思想,学生不仅能更为直观地认识三角形,更对三角形所裹挟的本质内涵有了更为深入的洞察。

鉴于此,教师还可以充分利用形象作图、借图分析、运用图片解决问题等方式,通过数形结合的方式,引领学生在数学学习的过程中发现问题、研究问题、解决问题,对于学生直观地理解数学、发展学生的几何直观能力、增强学生的数学应用意识,都有着积极的价值和意义。

总而言之,几何直观能力可以有效地帮助学生理解数学,对发展学生的抽象思维能力、培养空间概念,尤其是提升解决问题能力都有着重要的价值。因此在小学数学课堂教学中,教师就应该充分关注学生几何直观能力的培养,从而促进学生数学思维和综合素养的不断提升。

参考文献:

[1]范流根.小学数学问题解决认知模型研究分析[J].数学学习与研究,2015(04)

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