董燕
摘 要:“幾何直觀”是數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)十大核心概念之一。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,巧妙運用幾何直觀,能將相對抽象的對象“圖形化”,幫助學(xué)生深入理解數(shù)學(xué),把握問題本質(zhì),優(yōu)化解題方法,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,綻放數(shù)學(xué)思維精彩。
關(guān)鍵詞:幾何直觀;核心概念;圖形化;數(shù)學(xué)思維
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》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(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡明、形象,有助于探索解決問題的思路,預(yù)測結(jié)果。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,巧妙運用幾何直觀,有助于提高學(xué)生幾何直觀水平,綻放數(shù)學(xué)思維精彩。
一、視覺映象,體驗幾何直觀價值
弗賴登塔爾說過,當(dāng)我們陷入問題觀念方法的困擾時,幾何可以拯救我們。幾何直觀告訴我們什么是重要的、有趣的和容易進(jìn)入的。數(shù)學(xué)是抽象的科學(xué),而對于以具體形象思維為主的學(xué)生來說,要想解決抽象的問題,需要借助幾何直觀鋪路。
如教學(xué)“測量”時,有道題:臺燈的高度是4( )。引導(dǎo)學(xué)生借助生活中熟悉的實物長度聯(lián)想、比較。有位學(xué)生就說以“分米”作為單位名稱,4分米就是2把20厘米長的尺子的長度。一個精彩的直觀思考,“2把20厘米長的尺子”的形象浮現(xiàn)在眼前,而還有些學(xué)生需要用尺子幫忙想象的就拿出實物尺子幫助理解,學(xué)生的解題思路頓開。在小學(xué)生的數(shù)學(xué)思維活動中,視覺映象起著非常重要的作用。學(xué)生借助非常熟悉的學(xué)習(xí)用具 “尺子”的直觀形象,依據(jù)臺燈長度與尺子長度之間的關(guān)聯(lián),進(jìn)行簡捷、形象的思考,再進(jìn)行思考判斷,分散了解題難點,使學(xué)生深入理解概念,綻放思維精彩,體驗到幾何直觀價值。
二、動手操作,積累幾何直觀經(jīng)驗
教育家皮亞杰說過:“智慧自動作發(fā)端,活動是連接主客體的橋梁?!眲邮謱嵺`能活躍學(xué)生思維活動,其求知欲和探究精神容易被激發(fā)。
教學(xué)“有余數(shù)的除法”時,如果只讓學(xué)生觀察算式,得出結(jié)論——余數(shù)比除數(shù)小,難免會茫然。通過創(chuàng)設(shè)“動手分一分再找規(guī)律”的情境,將13~19個桃子,每6個為一份,可以分成幾份?讓學(xué)生想辦法選擇喜歡的方式分一分,并把分的過程呈現(xiàn)反饋,借助各種模型進(jìn)行幾何直觀操作,直觀形象地感受著余數(shù)與除數(shù)之間的關(guān)系。學(xué)生操作方式多種多樣,有的借助磁性圓片在黑板上擺出分法,有的借助自己的學(xué)具展示想法,還有的在電子白板上或本子上畫出分法,最后引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合剛才分的過程,找出規(guī)律,得出結(jié)論:如果余數(shù)比除數(shù)大,那就還得繼續(xù)接著分,直到余數(shù)不夠分了就可以不用再分了。如果余數(shù)等于除數(shù),說明剩下的正好還能再分一份,都分完后就沒有余數(shù)了。這是教學(xué)的重難點。這樣的動手操作,使學(xué)生充分經(jīng)歷幾何直觀過程,逐漸積累幾何直觀經(jīng)驗,輕松打開思維大門,達(dá)到“知其然也知其所以然”的效果。
三、突出本質(zhì),彰顯幾何直觀內(nèi)涵
從直觀開始,讓學(xué)生經(jīng)歷思考的過程,領(lǐng)會、感悟并生成一定的思維模式,把握對象的本質(zhì),促進(jìn)學(xué)生幾何直觀水平的提高,彰顯幾何直觀內(nèi)涵,充分發(fā)揮幾何直觀的作用,推動學(xué)生思維的發(fā)展。
如“圓的周長”,在學(xué)生學(xué)好圓的周長概念后,可以讓他們在自己所帶的實物中找到圓形,并自己想辦法測量出圓形的周長。學(xué)生匯報測量方法,有用軟尺直接測量圓的周長,有用繞線法繞出圓的一周長度,繞出的線的長度就是圓的周長,還有直接用圓在直尺上滾動,從圓的起點滾動到終點進(jìn)行測量。更有甚者,根據(jù)找到的圓形的模型,沿著模型在紙上畫出圓,再剪下圓片,將圓片對折再對折,最后只要測量出的圓的周長。展示后,教師適機(jī)提問:“同學(xué)們積極動腦,善于實踐,用不同的方法測出了圓的周長。有的用軟尺測量,有的用繞線法測量,還有的用滾動法量出,為什么這些方法都可以測量出圓的周長呢?這里蘊含著數(shù)學(xué)奧秘,它們都有一個共同點。誰知道這個共同點是什么呢?”這里,教師用“數(shù)學(xué)奧秘”巧妙激發(fā)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)思考,有效引發(fā)學(xué)生將自己的操作與他人的操作進(jìn)行對比、思考——異中求同,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些測量方法的共同點就是“化曲為直”,學(xué)生感受到成功的喜悅。以上教學(xué),教師給予了學(xué)生開放性的操作探究學(xué)習(xí),當(dāng)學(xué)生擁有了豐富的幾何活動經(jīng)驗后,引導(dǎo)學(xué)生再次反思操作,思考測量方法的共同點,感悟“化曲為直”的數(shù)學(xué)方法,突出本質(zhì)。
四、關(guān)注教材,巧用各種幾何直觀
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,根據(jù)教材特點,借助恰當(dāng)?shù)闹庇^模型,能充分揭示數(shù)學(xué)對象的性質(zhì)和關(guān)系,促進(jìn)學(xué)生抽象思維發(fā)展,提升學(xué)生的思維水平。教學(xué)“合理分配方案”時,習(xí)題:28名同學(xué)乘車去展覽館參觀,大車限坐6人,每輛10元,小車限坐4人,每輛8元。怎樣坐車最省錢?
讓學(xué)生有序思考、列舉,同時采用直觀表格式法解決問題,顯現(xiàn)清晰的解題思路,便于學(xué)生觀察比較,提高學(xué)生解決問題的能力,優(yōu)化解題方法,展示學(xué)生思維的精彩。
總之,在數(shù)學(xué)教學(xué)中巧妙用好幾何直觀,促進(jìn)學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué),積累經(jīng)驗,逐漸加強(qiáng)直觀功能,不斷地將學(xué)生的思維引向深處,能推動學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展,綻放數(shù)學(xué)思維精彩。