王娟
摘 要:數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系與空間形式的科學(xué),具有高度抽象性、嚴(yán)謹(jǐn)邏輯性的學(xué)科,容易給學(xué)生造成心理上的枯燥和認識上的障礙。巧用幾何直觀可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡明、形象,有助于理解算理,弄清數(shù)量關(guān)系,形成解決問題的策略,從而真正提升數(shù)學(xué)思維能力。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué) 幾何直觀 解決問題 思考力
中圖分類號:G623.5 文獻標(biāo)識碼:C 文章編號:1672-1578(2017)07-0193-01
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》提出幾何直觀這一概念,主要是指兩方面:一是幾何,這是主要是指圖形;二是直觀,這里的直觀不單指直接看到的東西,更重要的是依托現(xiàn)在看到的東西,以前看到的東西進行思考、想象、綜合起來,幾何直觀就是依托、利用圖形進行數(shù)學(xué)的思考和想象。
數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系與空間形式的科學(xué),具有高度抽象性、嚴(yán)謹(jǐn)邏輯性的學(xué)科,容易給學(xué)生造成心理上的枯燥和認識上的障礙。巧用幾何直觀可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡明、形象,有助于理解算理,弄清數(shù)量關(guān)系,形成解決問題的策略,從而真正提升數(shù)學(xué)思維能力。
1 巧用幾何直觀性,幫助學(xué)生理解抽象算理
瑞士心理學(xué)家皮亞杰根據(jù)兒童的認知發(fā)展理論將兒童分為四個階段,而小學(xué)階段的孩子正處于具體運算水平階段。復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系、算理等這些對于這一階段的孩子來說是比較難理解的,教師只有借助圖形使之直觀化,形象化,簡單化,才能幫助學(xué)生有效理解其中蘊含的算理。
例如,在教學(xué)《分?jǐn)?shù)除以整數(shù)》,計算方法比較簡單“分?jǐn)?shù)除以整數(shù)(0除外),等于分?jǐn)?shù)乘這個數(shù)的倒數(shù)?!钡潜澈蟮乃憷砝斫馄饋砭筒皇悄敲慈菀琢恕H纭?/10÷3=”,通過讓學(xué)生嘗試畫線段圖的方式幫助學(xué)生理解“9/10÷3=”,9/10即是10段里占了9段,再把這9段平均分成3份,每份有3段。這樣就把一個抽象的算理具體化,直觀化,豐富學(xué)生對分?jǐn)?shù)除以整數(shù)的直觀認識,切實經(jīng)歷了分?jǐn)?shù)除以整數(shù)的意義探索過程,實現(xiàn)由具體到抽象的提升。
2 巧用幾何直觀性,幫助學(xué)生化枯燥為有趣
高度抽象性、邏輯嚴(yán)密這是數(shù)學(xué)學(xué)科的一大特點,這些特點容易讓學(xué)生形成畏難情緒,感覺枯燥造成認知上的障礙,而有效利用幾何直觀可以讓思維變得有趣。
例如,學(xué)生對直觀形象的事物往往充滿興趣,在教學(xué)《角的分類》時,教師先讓學(xué)生觀看一段挖掘機挖土工作的視頻。挖掘機的鏟斗臂在工作的時候,彎曲伸直形成了不同度數(shù)的角,學(xué)生在欣賞觀看視頻的同時,慢慢滲透引入“角”。再讓學(xué)生指一指,說一說復(fù)習(xí)已經(jīng)認識的銳角、直角、鈍角等,同時引入新知平角和周角。這樣教學(xué),既讓學(xué)生體會到“數(shù)學(xué)就在我們身邊”,又培養(yǎng)了學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力,學(xué)生興趣盎然,效果好。
3 巧用幾何直觀性,幫助學(xué)生使計算化繁為簡
著名數(shù)學(xué)家華羅庚先生曾說過:“數(shù)無形不直觀,形無數(shù)難如微”,借助幾何直觀可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡明,形象,有助于學(xué)生分析題目中的數(shù)量關(guān)系,明確解決問題的思路,預(yù)測結(jié)果等,恰當(dāng)?shù)倪\用幾何直觀往往可以使數(shù)與代數(shù)中的一些抽象的問題直觀化,從而達到化繁為簡的目的。
例如,一道圍柵欄的問題:一條長100米的柵欄,要圍成長是40米的柵欄,那么寬是多少?對于這個看似簡單的實際問題,如果光靠想象,對于小學(xué)生而言,腦中一片空白。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生嘗試做圖,根據(jù),已知條件,圓形是不可能,因為,有長是40米,那么,正方形、菱形可能嘛?如果是四條邊相等,那么40*4=160米了,不是100米,也不可能。所以,可能是平行四邊形,當(dāng)然,這個分析過程可以讓學(xué)生親自通過作圖的方式驗證一下,并畫一個長方形或者平行四邊形,標(biāo)注一個邊是20m,那么,對邊也是20m,臨邊一條邊設(shè)為xm,那么,這個問題,由文字應(yīng)用題轉(zhuǎn)化為圖形求解了,給解決問題帶來了便利和直觀性。
4 巧用幾何直觀性,幫助學(xué)生增強數(shù)學(xué)思維
在平時教學(xué)過程中,教師可以通過幾何直觀培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維,讓學(xué)生養(yǎng)成整體觀察,從整體上把握,分析已知條件和隱含的數(shù)量關(guān)系等,從而幫助學(xué)生迅速識別、判斷,進而作出大膽的猜想、合理的假設(shè),并作出試探性的結(jié)論,這也就是我們說的 “數(shù)感”。
例如,在教學(xué)《圓錐的體積》一課時,學(xué)生很難理解圓柱和圓錐體積之間的倍數(shù)關(guān)系,出現(xiàn)思維局限,這時教師通過播放一段微視頻:“用一個圓柱和一個圓錐(它們等底等高),在圓錐中注滿水,倒入圓柱中,這樣,倒了3次,正好將圓柱倒?jié)M了?!蓖ㄟ^動態(tài)演示不僅化解了思維困難,使學(xué)生更加容易理解圓柱圓錐之間的倍數(shù)關(guān)系,大膽推測圓錐的體積公式,由直觀到抽象,層層深入,有利于學(xué)生自主探索規(guī)律。
5 巧用幾何直觀性,幫助學(xué)生提高發(fā)散思維
學(xué)生的思考力重要標(biāo)志之一就是學(xué)生的發(fā)散思維,學(xué)生從不同角度去思考、尋找各種可能的答案,這樣不墨守成規(guī),更利于發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性,幾何直觀為此提供了幫助。
例如,在教學(xué)蘇教版《解決問題的策略——假設(shè)》一課時,例2是一個類似于中國古典計算題“雞兔同籠”的“乘船問題”,假設(shè)之后所乘坐的人數(shù)與實際乘坐人數(shù)有了變化,學(xué)生不是很明白為什么人數(shù)會變多或者變少,這時通過PPT動態(tài)畫圖演示,進行合理調(diào)整。學(xué)生再理解之后解題方法也變得多種多樣:列表、算術(shù)、畫圖、解方程等,不僅解題能力得到提高,發(fā)散思維能力也得到發(fā)展。
幾何直觀是小學(xué)生的思維從形象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)變工具,也是揭示現(xiàn)代數(shù)學(xué)本質(zhì)的有力工具,借助幾何直觀,揭示研究對象的性質(zhì)和關(guān)系,使思維很容易轉(zhuǎn)向更高級更抽象的空間形式,有助于促進學(xué)生的數(shù)學(xué)理解,有機滲透數(shù)學(xué)思想方法的同時,提高學(xué)生的思維能力和解決問題的能力,從而形成良好的思維品質(zhì)。
總之,一句話,幾何直觀教學(xué)貫穿著整個數(shù)學(xué)領(lǐng)域,可以幫助學(xué)生靈活的思維,開啟智慧的大門,從而真正提高數(shù)學(xué)思考力。