覃中波
【摘要】幾何直觀是《數(shù)學課程標準》的十大核心概念之一.巧妙地運用幾何直觀能將相對抽象的對象“圖形化”,幫助學生深入理解概念、把握問題本質、優(yōu)化解題過程,使課堂精彩紛呈.
【關鍵詞】幾何直觀;數(shù)形結合;問題本質
《數(shù)學課程標準》指出:“幾何直觀主要是指利用圖形描述和分析問題.借助幾何直觀可以把復雜的數(shù)學問題變得簡明、形象,有助于探索解決問題的思路,預測結果.幾何直觀可以幫助學生直觀地理解數(shù)學,在整個數(shù)學學習過程中都發(fā)揮著重要作用.”幾何直觀是《數(shù)學課程標準》的十大核心概念之一.巧妙地運用幾何直觀能將相對抽象的對象“圖形化”,幫助學生深入理解概念、把握問題本質、優(yōu)化解題過程,使課堂精彩紛呈.
下面筆者結合小學數(shù)學課堂教學,談談如何運用幾何直觀成就精彩的數(shù)學課堂.
一、借助幾何直觀,深入理解概念
小學數(shù)學的概念大部分是比較抽象的,如果在教學中通過數(shù)形結合的方式,讓學生借助具體圖形理解抽象的知識,把學生思考的內在隱性過程化為直觀圖形的顯性內容,就能使學生對概念的理解更加深入.
比如,在教學“近似數(shù)”時,教師如何幫助學生理解求近似數(shù)常用的“四舍五入”法?教師可以在黑板上畫出“數(shù)字去誰家”的圖示,讓學生們看圖,想一想11~19這9個數(shù)選擇最近的路,會去誰的家?學生們興趣濃厚,紛紛舉手發(fā)言:11,12,13,14到10的家近一些,它們都會去10的家;16,17,18,19離20的家要近一些,這些數(shù)都會去20的家.教師在黑板上寫出11≈10,12≈10,…學生在給數(shù)兒找家中還發(fā)現(xiàn)15離10和20這兩個家一樣近,是不是兩個家都可以去呢?教師指出,為了不讓15為難,我們規(guī)定它去20的家,記作15≈20.
學生在觀察教師寫出的約等于式子時,還發(fā)現(xiàn)末尾是1,2,3,4的時候就舍去,末尾是5,6,7,8,9的時候就進1變成了20,自然得出“四舍五入”這一求一個數(shù)的近似值的方法.
像這樣的教學設計,充分運用了幾何直觀,讓數(shù)與形有機結合,生動形象地理解“四舍五入”法,讓學生易于接受和理解,從而收到很好的教學實效.
二、呈現(xiàn)幾何直觀,把握問題本質
在小學數(shù)學中,很多時候需要學生理解數(shù)學問題背后的本質聯(lián)系.對于抽象的數(shù)學本質問題,在實際操作中可以呈現(xiàn)幾何直觀,巧妙地轉化為生動形象的圖形操作,讓學生直觀清晰地理解知識要點,并能牢固記憶,靈活運用.
例如,在教學有余數(shù)除法時,難點是讓學生理解“余數(shù)一定要比除數(shù)小”.可以讓學生動手實踐操作,用畫圖的方法圈一圈,給“蘋果”裝“盤子”.教師出示:“有16個蘋果,每5個蘋果裝一個盤子,這些蘋果能裝滿幾盤?”先讓學生列式.學生很快列出算式16÷5,而計算結果讓他們陷入困惑.
教師抓住契機,讓他們直觀操作進行探究.學生們動手在16個蘋果的圖上畫圈,把每5個蘋果畫在一個圈里,裝成“一盤”,通過畫圖得知,16個蘋果只能裝滿3盤,還余1個.教師寫出16÷3=5(盤)……1(個),說明用省略號表示余下的蘋果個數(shù),在數(shù)學上稱除得商后余下的數(shù)叫作余數(shù).在與以前學習除法有什么不同中,明確今天學習的是有余數(shù)的除法.接著,結合畫圖操作進一步探索,如果蘋果總數(shù)再增加1個,算式17÷3=5(盤)……2(個);總數(shù)繼續(xù)增加1個蘋果,算式18÷3=6(盤),正好裝滿6盤.啟發(fā)學生思考:如果蘋果個數(shù)依次增加,裝滿盤子后,最多能余下幾個呢?學生結合畫圖,很快得出:最多只能余2個.教師追問:為什么余數(shù)最大是2呢?學生:如果滿3個,就可以再裝一盤了,因此,余下的數(shù)必須比除數(shù)3要小.
在有余數(shù)的除法中,這一知識點學生難以掌握與理解,幾何直觀讓學生在被除數(shù)的不斷變化中,了解余數(shù)與除數(shù)的大小關系,既能直觀感受,又能深刻理解問題的本質.
三、運用幾何直觀,優(yōu)化解題過程
在日常生活中,有些數(shù)學問題條件較多、紛繁復雜,學生不易理出頭緒,這些問題如果利用幾何直觀畫出解題思路,就可以把問題變得一目了然,學生經過分析推理,從而得出正確結論.
例如,芳芳給客人燒水沏茶,洗水壺要1分鐘,燒開水要12分鐘,洗茶壺要1分鐘,洗茶杯要1分鐘,拿茶葉要2分鐘,芳芳至少要多少分鐘才能沏茶?
思路:洗水壺是燒開水的先決條件,開水,茶葉,洗茶壺、洗茶杯是泡茶的先決條件,他們的相互關系用下圖表示.
從圖中可以看出,洗水壺要用1分鐘,接著燒開水要用12分鐘,在等水開的同時,可以完成洗茶壺,洗茶杯,拿茶葉,水開就沏茶,這樣要花13分鐘.
解:1+12=13(分鐘).
答:至少要花13分鐘才能沏茶.
根據(jù)題目信息,畫出流程圖,然后根據(jù)流程圖不僅能詳細說明合理安排的具體方法,還能算出所需要的最少時間.
總之,教師要善于在教學中利用幾何直觀,將復雜、抽象的問題變得簡明、形象,幫助學生探索解決問題的思路,幫助學生直觀地理解數(shù)學,使數(shù)學課堂變得精彩紛呈.