朱舒提
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)對小學(xué)生而言具有一定難度,數(shù)學(xué)問題對學(xué)生空間想象、邏輯思維與推理能力等均提出較高要求。而幾何直觀教學(xué)法,可以將該方面問題有效處理。通過畫圖、演示等步驟,將原本復(fù)雜的問題變得直觀簡單,讓學(xué)生通過準(zhǔn)確直觀的幾何圖像獲得結(jié)論,進(jìn)而降低學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度,并在調(diào)動學(xué)習(xí)積極性的同時提升課堂教學(xué)效率。
將幾何直觀教學(xué)法有效應(yīng)用在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂,可幫助學(xué)生更扎實(shí)地掌握一些數(shù)學(xué)抽象知識。但采取該教學(xué)方法的相關(guān)要求會更高,在實(shí)際教學(xué)中也會給數(shù)學(xué)教師帶來諸多挑戰(zhàn)。對此,本文立足幾何直觀教學(xué)法,重點(diǎn)分析其在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中的應(yīng)用。
一、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
小學(xué)生因?yàn)槟挲g的特點(diǎn),思維模式比較單一,教師在教學(xué)過程中一味地使用“填鴨式”的教學(xué)方法,讓學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生了厭煩排斥的情緒。教師在進(jìn)行課堂教學(xué)時存在直接給學(xué)生灌輸課本上的知識內(nèi)容的情況,導(dǎo)致學(xué)生處于被動接受知識的狀態(tài),無法有效地培養(yǎng)學(xué)生對知識的自主探究能力和思維創(chuàng)新能力。此外,教師在課堂教學(xué)中的態(tài)度過于強(qiáng)硬,導(dǎo)致學(xué)生缺乏話語權(quán),學(xué)生形成了被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)。
二、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)運(yùn)用幾何直觀的意義
小學(xué)生的思維正處在非?;钴S的時期,針對數(shù)學(xué)學(xué)科具有的較強(qiáng)的邏輯性和抽象性,教師通過幾何直觀的思想幫助學(xué)生理解問題,可以培養(yǎng)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力。學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂中運(yùn)用幾何直觀進(jìn)行學(xué)習(xí)時,可以把抽象的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為圖形,清晰地理解數(shù)學(xué)的邏輯,這樣可以讓學(xué)生逐漸參與數(shù)學(xué)課堂的學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)能力的提升。
三、深度感知幾何直觀在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
(一)數(shù)的運(yùn)算中的直觀
學(xué)生在開展計(jì)算學(xué)習(xí)時,需要將抽象的知識轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗蠡膬?nèi)容。教師可以充分利用學(xué)生的年齡特點(diǎn),為學(xué)生引入幾何直觀的思想理念,培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的直觀感知。比如,教師在教學(xué)“100以內(nèi)的加減法”時,學(xué)習(xí)“100以內(nèi)的進(jìn)位加法”知識,教師就可以讓學(xué)生合理運(yùn)用小木棒,自己動手感受“湊十”的過程,知識通過動手實(shí)踐直觀呈現(xiàn),進(jìn)位湊十的知識點(diǎn)很快就能被學(xué)生所接受和掌握。
(二)分?jǐn)?shù)學(xué)習(xí)中的直觀
教師在對學(xué)生講解分?jǐn)?shù)知識點(diǎn)時,可以給學(xué)生建立一個最基礎(chǔ)的分?jǐn)?shù)模型,等到學(xué)生對分?jǐn)?shù)知識有了初步的概念理解和知識理解時,就可以安排學(xué)生開展“涂紙”的活動,學(xué)生進(jìn)行折紙和涂色的過程,對分?jǐn)?shù)的含義有更深刻的理解,為以后更深奧的分?jǐn)?shù)知識學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在之后的學(xué)習(xí)中教師可以運(yùn)用實(shí)物(蛋糕類)讓學(xué)生理解“平均分”的含義,學(xué)生在進(jìn)行多次操作后就會掌握分?jǐn)?shù)的概念和含義。
(三)運(yùn)算律中的直觀
教師在進(jìn)行“乘法分配律”的教學(xué)時,因這類知識點(diǎn)包含了乘法運(yùn)算和加法運(yùn)算,小學(xué)生在短時間內(nèi),并不能接受這么復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算,通常會產(chǎn)生記憶混亂或者手忙腳亂的情況。此時教師利用幾何直觀的思想,對學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),讓學(xué)生在幾何直觀理念下,對算式之間的規(guī)律和關(guān)系進(jìn)行觀察,觀察完成后嘗試進(jìn)行總結(jié),可以切實(shí)提高學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解和運(yùn)用能力。
四、幾何直觀在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的策略
(一)借助幾何直觀,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
幾何直觀教學(xué)法本意就是為了化繁為簡,采用學(xué)生更喜歡的學(xué)習(xí)方法,激發(fā)其學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。在教學(xué)過程中,可以通過為學(xué)生展示幾何圖形教具,或是讓學(xué)生自己繪制幾何圖形,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)。通過情境的模式將學(xué)生引入教學(xué)過程中,有利于學(xué)生更加容易地理解,其也是教師經(jīng)常采用的一種教學(xué)方法。在學(xué)習(xí)幾何圖形相關(guān)知識時,可出示不同的直觀立體圖形。以“余數(shù)除法”這一知識點(diǎn)為例,教師可提出:將7根小木棍,兩兩一組一共能分多少組?還剩下多少根木棍?引導(dǎo)學(xué)生畫出直觀的圖形幫助其對余數(shù)含義的理解,具體如圖1所示。
再比如,進(jìn)行“軸對稱圖形”教學(xué)時,教師可以首先引導(dǎo)學(xué)生思考在生活中的哪些圖形是軸對稱圖形。然后在PPT上為學(xué)生展示軸對稱圖形,如圖2所示,通過觀察學(xué)生會發(fā)現(xiàn)PPT中的圖形,有一條很明顯的線,單擊鼠標(biāo)后發(fā)現(xiàn)沿著這條線對折看兩側(cè)的圖形竟然完全重合,以此讓學(xué)生初步了解什么是軸對稱圖形,然后讓學(xué)生以小組為單位親自動手進(jìn)行軸對稱圖形的設(shè)計(jì)。
(二)借助幾何直觀,描述數(shù)學(xué)問題
幾何直觀是對數(shù)學(xué)對象的關(guān)系與性質(zhì)予以揭示的有效工具,利用幾何直觀對數(shù)學(xué)問題,進(jìn)行客觀描述對學(xué)生理解題目意思極為有利。圖形既是對幾何問題進(jìn)行研究的重要對象,同時是解決問題的重要輔助工具。
例如,有這樣一道例題:“由左往右數(shù),小紅站在第六個,由右往左數(shù),小紅是第八個。請問這一排隊(duì)伍中的總?cè)藬?shù)為多少?”一年級的學(xué)生在解答此題時,很容易直接列出算式“6+8=14(人)”,就算教師將此錯誤之處,向其講述他們還要多一步“14-1=13(人)”才正確,學(xué)生的理解難度也很大。這時候借助直觀簡單的圖示法便可以給予學(xué)生幫助,幫其理解題意。借助教師的引導(dǎo),學(xué)生畫出圖1。教師給予學(xué)生指導(dǎo),讓學(xué)生看圖將題意說清:從左開始數(shù),小紅是第六個,因此小紅的左邊有5個人(6-1);從右開始數(shù),小紅是第八個,其右邊有7個人(8-1)。之后再向?qū)W生提問:“總?cè)藬?shù)為多少?”學(xué)生便可以列出式子“5+1+7”,從而將正確結(jié)果得出。
若是學(xué)生將算式“6+8”列出,教師還可以利用圖2進(jìn)行指導(dǎo)。這時候可以告訴學(xué)生:從左邊第一個人到小紅處一共有6個人(第一行),從右邊第一個人到小紅處一共有8個人(第二行),如此,一共有14個人(6+8),但兩個小紅均是同一個人(第三行),因此是13人(14-1)。
比較兩種直觀圖示法可知,第一種方法只需要講清楚把此排人員分為小紅的左邊、小紅、小紅的右邊三個部分,將三個部分?jǐn)?shù)合并為一個數(shù),一年級的學(xué)生對此理解難度不大;第二種方法,學(xué)生盡管難以理解“重疊”此部分,但若是教師可以借助動態(tài),將第一、二行合并為一行的過程展示出來,便能更好地解決問題。同時,借助圖形對數(shù)學(xué)問題進(jìn)行描述與分析,利用幾何直觀促使數(shù)學(xué)問題更加形象,能加深學(xué)生對正確解決問題的方法理解和掌握,從而有效增強(qiáng)學(xué)生解決問題的能力。
(三)借助幾何直觀,探尋數(shù)學(xué)規(guī)律
通過應(yīng)用幾何直觀教學(xué)法尋求規(guī)律,也是重要的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式。大致流程為:通過幾何直觀呈現(xiàn)較為復(fù)雜的實(shí)際情境,借助幾何圖形表達(dá)相應(yīng)的情境,用幾何直觀思維加以思考分析,從而找出中的規(guī)律模型。依托幾何直觀探索規(guī)律的策略,能將敘述煩瑣的數(shù)學(xué)關(guān)系向簡潔清晰表達(dá)過渡,使原本雜亂的思緒變得更具規(guī)律性,從而彰顯數(shù)學(xué)規(guī)律簡約的魅力。如圖所示:
在圖片中有三件下裝與兩件上裝,讓學(xué)生以小組為單位探究,一共有多少種服裝的搭配方式,怎樣確保不會遺漏搭配方式。例如,有的學(xué)生分別以A與B代表圖片中的兩件上裝,而三件下裝則用數(shù)字序號表示,通過學(xué)生共同努力總結(jié)出6搭配方式,具體如下:
在學(xué)生活動結(jié)束后,總結(jié)使用“分類法”可以確保搭配不會重復(fù)不會遺漏,如圖5所示:
(四)借助幾何直觀,解決實(shí)際問題
以幾何直觀法,將符號和圖形之間的互補(bǔ)優(yōu)勢充分發(fā)揮,可以為學(xué)生的問題理解提供“腳手架”,讓學(xué)生經(jīng)歷從幾何圖形至邏輯語言,最后到符號表征的一個轉(zhuǎn)化過程中,掌握處理實(shí)際問題的主要手段。教師可采取線段圖、示意圖等協(xié)助學(xué)生厘清題意,系統(tǒng)分析問題從而尋求最優(yōu)的解題方法。例如,這道應(yīng)用題:飼養(yǎng)場飼養(yǎng)羊和牛共260頭,如賣出的羊占羊總頭數(shù)的[25],賣出了20頭牛,這時飼養(yǎng)場剩下的牛和羊頭數(shù)一樣多,請問該飼養(yǎng)場原養(yǎng)羊多少頭?這道問題若是放置于“純數(shù)學(xué)”領(lǐng)域?qū)?shù)量關(guān)系進(jìn)行分析會較為抽象,很多學(xué)生在解決這類問題時經(jīng)常顯得不知所措??扇羰峭ㄟ^線段圖便能將題意直觀理清,輕松解決問題。一方面呈現(xiàn)清楚的數(shù)量關(guān)系,另一方面為學(xué)生提供新的解題思路。
通過示意圖,學(xué)生可清楚地看到題目當(dāng)中的已知條件,由此學(xué)生可先得出賣出20頭牛后,這時飼養(yǎng)場還有240頭牛羊,而剩下牛的頭數(shù)是原有羊的頭數(shù)的[35],即原有羊的頭數(shù)占此時牛羊頭數(shù)的[58],由圖和題意可知(260-20)×[58]=150(頭)。再比如,已知五年級某班期未考試,其中語文學(xué)科成績優(yōu)秀的學(xué)生為35人,數(shù)學(xué)學(xué)科成績優(yōu)秀的學(xué)生為26人,而語數(shù)兩科均獲得優(yōu)秀的學(xué)生一共有9人,試問這個班級一共有多少名學(xué)生?很多學(xué)生容易在“雙科成績優(yōu)秀9人”上進(jìn)入思維誤區(qū),即各科各占多少人從而影響解題,但通過幾何直觀教學(xué)法出示圖例,如圖6所示,學(xué)生會從宏觀角度分析9人的重復(fù)部分,及全班人數(shù)為:35+26-9=42(人)。
幾何直觀法對數(shù)學(xué)概念進(jìn)行辨析、對數(shù)量關(guān)系進(jìn)行分析、對實(shí)際數(shù)學(xué)問題加以解決均起到重要作用。一方面讓學(xué)生知曉數(shù)學(xué)存在的現(xiàn)實(shí)意義,另一方面可以啟迪學(xué)生形成個人的意義建構(gòu),進(jìn)而幫助學(xué)生更好地理解知識。在應(yīng)用幾何直觀教學(xué)法時,首先建立一定的空間觀念,將幾何直觀基礎(chǔ)打牢;其次要強(qiáng)化數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用。最后進(jìn)行具體問題分析時應(yīng)將“數(shù)”與“形”相結(jié)合,由原本的數(shù)量關(guān)系變成直觀的圖形或者反向轉(zhuǎn)化,進(jìn)而將復(fù)雜問題變得簡單化。同時,應(yīng)處理好直觀感知、理解以及觀察彼此間的關(guān)系。所謂“直觀感知”,主要指的是空間觀念建立的基礎(chǔ),“直觀觀察”是對空間觀念的進(jìn)一步發(fā)展,彼此互為因果,“直觀理解”是連通前面兩者的橋梁。
五、結(jié)語
將幾何直觀教學(xué)法有效引入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂,無論是對學(xué)生實(shí)踐能力,還是思維能力的培養(yǎng),均具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。幾何直觀教學(xué)可以幫助教師探索新的授課模式,將其與多媒體教學(xué)相結(jié)合,可強(qiáng)化學(xué)生的知識理解能力,一方面有利于學(xué)生獨(dú)立完成數(shù)學(xué)問題,另一方面還能培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力。
(吳淑媛)
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