曹曉丹
直觀操作活動在小學(xué)幾何教學(xué)中有著十分重要的地位和作用,所以幾何圖形教學(xué)時一般都先安排學(xué)生觀察、觸摸、測量、剪拼等探究活動。毋庸置疑,操作、觀察層面的活動為幾何概念的學(xué)習(xí)積累了鮮活的感性體驗(yàn)和直觀認(rèn)識基礎(chǔ),但是,操作活動也因其處在較低的直觀層面,有著不可避免的局限性。
比如:研究圓的特征時,經(jīng)??吹嚼蠋熃M織學(xué)生用畫、折、量等方式研究圓內(nèi)半徑、直徑的數(shù)量以及之間的關(guān)系。筆者在一次聽課中聽到學(xué)生在低聲說:“我量到的半徑怎么不一樣長?”我們不禁思考:圓的特征真的是通過畫、量、折得出的嗎?
為了避免直觀操作的局限性,我們是否應(yīng)該在重視操作體驗(yàn)、積累感性經(jīng)驗(yàn)、得到直觀提示的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步思考、部署如何在此基礎(chǔ)上適時適度地組織學(xué)生跨越直觀操作層面,組織學(xué)生進(jìn)行說理、推理、想象等活動,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)語言進(jìn)行適當(dāng)推理與數(shù)學(xué)化表達(dá),對研究對象進(jìn)行更高層次的思考,以培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì)。
一、操作之后加強(qiáng)說理,增強(qiáng)數(shù)學(xué)思考
圓的認(rèn)識教學(xué)時,在我們用折的方式,或者多媒體演示的方式研究得出“同一圓內(nèi),有無數(shù)條半徑(直徑),所有半徑(直徑)都相等”后,可以追問:根據(jù)圓的定義,為什么同一圓內(nèi)有無數(shù)條半徑(直徑),所有半徑(直徑)都相等呢?說說理由。大家知道,在平面幾何中,圓的定義可以是:到一個定點(diǎn)的距離等于定長的點(diǎn)的集合。既然圓周是點(diǎn)的集合,那么圓上就會有無數(shù)個點(diǎn),任意一個點(diǎn)與圓心相連,都是半徑,自然同一圓內(nèi)有無數(shù)條半徑,直徑以及半徑與直徑的長度關(guān)系,也可以同樣說明。
解決思考問題時,不能僅憑眼睛看到的,手觸摸到的。在動手操作的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生“做”后“想”,適時調(diào)動學(xué)生的語言,激活學(xué)生的思維,這樣既提高和發(fā)展了學(xué)生的空間觀念,又彌補(bǔ)了直觀操作的不足,消除了操作中的誤差帶來的疑慮,增強(qiáng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)思考水平。
二、操作之后適當(dāng)推理,防止思維“同化”
以三角形面積計算公式的推導(dǎo)為例,書上給出的是三種不同類型的三角形(直角三角形、銳角三角形和鈍角三角形),每種兩個,目的顯然是為了拼成平行四邊形。那么三角形面積的推導(dǎo)是否只能拼成平行四邊形呢?教材在“你知道嗎”中介紹了《九章算術(shù)》的“半廣以乘正從”的方法,受此影響學(xué)生還能想到其他的一些推導(dǎo)方法,曹培英老師一共總結(jié)出學(xué)生的6種不同方法。
在這6種方法中學(xué)生充分運(yùn)用了旋轉(zhuǎn)、平移、對稱等圖形變換知識,如果只是單純展示學(xué)生的求異方法,顯然這樣的幾何思維水平處于比較底的層次。操作之后引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)語言適當(dāng)說說推理與思考的過程,盡管學(xué)生可能不能完全解釋清楚自己的操作推理,也許只是一種直覺思維,但是給學(xué)生推理表述的時間和空間,長期訓(xùn)練之下,一定可以彌補(bǔ)直觀操作的不足,把學(xué)生的思維帶向一定的深度。
三、操作之后輔以想象,滲透數(shù)學(xué)思想
如教學(xué)圓的面積時,學(xué)生思考怎樣推導(dǎo)圓面積的計算公式。有學(xué)生提出:我想要把圓轉(zhuǎn)化為學(xué)過的圖形,但圓的邊是曲線,怎么拼成直直的邊呢?“化曲為直”的思想方法呼之欲出。接著學(xué)生利用圓形紙片有的折、有的剪拼,努力向“直邊”靠近。
經(jīng)過一番觀察、動手操作之后發(fā)現(xiàn)把圓8等分之后,拼成的圖形比較接近平行四邊形。如果繼續(xù)等分會怎么樣呢?學(xué)生猜測:應(yīng)該更像平行四邊形。此時繼續(xù)操作比較麻煩,可以用多媒體演示,運(yùn)用電腦軟件我們甚至可以將圓平均分成一千多份,拼成的圖形的確幾乎就是一個長方形了,但這樣的直觀演示是否具有思維的價值呢?
不妨換個角度,當(dāng)學(xué)生初步感知分的份數(shù)越多,拼成的圖形將越來越接近長方形時,閉上眼睛想象上下兩條邊的變換,當(dāng)分的份數(shù)越來越多的時候,這條邊將越來越直。這不就是一開始困擾學(xué)生的怎樣“化曲為直”嗎?“化曲為直”的轉(zhuǎn)化思想,無限接近的極限思想,如春雨潤土般,悄悄潛入學(xué)生的思維。如果將數(shù)學(xué)思想方法的滲透比作一滴墨水滴在不同的紙上,有的學(xué)生會化開很多,有的學(xué)生會化開很少,但對于小學(xué)生來說,只有經(jīng)常刺激、不斷積累,才能逐漸將思想內(nèi)化。
誠然,直觀操作在學(xué)生的幾何圖形學(xué)習(xí)中扮演著重要的角色,但是數(shù)學(xué)是思維的體操,數(shù)學(xué)研究不能只停留在用眼觀察、動手操作這些“實(shí)”的方面,教師還要重視“虛”這一方面,要帶領(lǐng)學(xué)生在充分觀察、操作的基礎(chǔ)上去想象、去推理、去表達(dá),跨越直觀操作,激活學(xué)生的理性思維,提升思維品質(zhì)。
作者單位江蘇省海門市通源小學(xué)endprint