汪東榮
摘 要:幾何直觀是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》提出的十大核心概念之一,是影響學(xué)生數(shù)學(xué)能力發(fā)展的重要因素之一。數(shù)學(xué)教學(xué)必須重視培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的幾何直觀能力。小學(xué)數(shù)學(xué)的幾何圖形概念多數(shù)是通過對給出的大量的具體模型和事例的分析、綜合、歸納出它們的本質(zhì)屬性和內(nèi)在聯(lián)系,抽象概括而形成的。
關(guān)鍵詞:小學(xué)高年級;幾何概念;教學(xué)策略
小學(xué)高年級幾何概念教學(xué)要遵循學(xué)生的心理特征和認(rèn)識規(guī)律,把握幾何圖形概念的基本持點,進行精心的設(shè)計和引導(dǎo),幫助學(xué)生抓住概念的本質(zhì)屬性,厘清概念的內(nèi)在聯(lián)系,正確掌握幾何圖形概念。近年來,筆者就小學(xué)高年級幾何概念教學(xué)策略在教學(xué)中進行了粗淺的探索與思考。
一、概念的引入策略
(一)感性材料引入法
學(xué)生掌握幾何概念有一個認(rèn)識過程,即感覺、知覺、記憶、想象與思維。為了幫助學(xué)生構(gòu)建清晰的數(shù)學(xué)概念,教師盡可能引入豐富生動的感性材料,創(chuàng)設(shè)一定的數(shù)學(xué)情景,以増強知效果。
如在教學(xué)“圓周率”的認(rèn)識時,做幾個直徑不等的圓,通過學(xué)生親自動手操作感周長與直徑的關(guān)系:在直尺上滾動或用繩子圍出圓的周長,從而推算周長是直徑的多少倍,這個“倍”是一個固定的數(shù),即圓周率л。
(二)直觀形象引入法
幾何概念具有高度抽象性,而小學(xué)生的思維往往以直觀思維和形象思維為主。教學(xué)時精心選用學(xué)生生活中所熟悉的事例,采用教具演示,學(xué)生操作、討論,將更易理解、掌握概念的本質(zhì)。
如在教學(xué)“圓柱的體積”時,給予學(xué)生充足的探索和思考的時間。學(xué)生借助學(xué)具動手操作,在操作中去感語圓柱體轉(zhuǎn)化成長方體的過程,并引導(dǎo)學(xué)生動態(tài)想象:如果把圓柱的底面平均分32份、64份……基至更多的份數(shù),拼成的物體會怎樣呢?讓學(xué)生在想象中發(fā)展幾何空間觀念。
二、概念的形成策略
(一)運用正例,支持概念形成
屬于概念所代表的一類事物的例子叫正例。在教學(xué)過程中提供豐富而典型的正例,讓學(xué)生在研究正例的基礎(chǔ)上,抽象出共性特證,概括本質(zhì)特征,是幫助學(xué)生研究形成幾何概念的有效手段。
比如,教學(xué)“長方體、正方體的認(rèn)識”時,提供教具引導(dǎo)學(xué)生觀察、比較、直觀感知長方體、正方體的特征。在動手體驗、操作環(huán)節(jié)后,教師可引導(dǎo)學(xué)生回到場景圖中尋找其它的長方體、正方體,并及時抽象出其幾何視圖。如果說典型實物對于引入長方體、正方體是有價值的正例,那么由此抽象出的幾何視圖又成了研究幾何體的正例。學(xué)生從場景圖中尋找長方體、正方體,自己動手制作長方體,都是運用豐富的正例達到鞏固強化概念的目的。
(二)運用變式,凸顯概念本質(zhì)
心理學(xué)研究表明,抽象的概念需要熟悉廣泛、眾多的事物才得以形成。變式就是從不同角度組織感性材料,變換事物的非本質(zhì)特征,在各種表現(xiàn)形式中突出事物的本質(zhì)特征,從而使學(xué)生對概念的理解達到越來越高的概括化程度。
比如,在“圖形與幾何”總復(fù)習(xí)中,學(xué)生在處理“過點A作一條直線的平行線和垂線(或如何路最近?)”,往往會出現(xiàn):①把垂足標(biāo)注在A處,②垂直線段是相對與水平方向的直線而言。追溯原因,我想學(xué)生對于垂直的“標(biāo)準(zhǔn)形式”不能靈活變通。在認(rèn)識“平行與垂直”時,教師在提供例證時,不僅提供垂直的標(biāo)準(zhǔn)式,而且提供垂直的各種變式。過直線或直線上一點畫垂線,不僅要畫水平方向直線的垂線,而且要畫出豎直方向的、斜方向的直線的垂線。這樣學(xué)生對互相垂直就達到了概括化的理解。因此,在幾何概念教學(xué)中要充分運用非標(biāo)準(zhǔn)變式,通過變換概念的非本質(zhì)特征而突出其本質(zhì)特征。
(三)運用反例,完善概念認(rèn)識
概念的反例就是提供了最有利于辨別的信息,對概念認(rèn)識的深化具有非常重要的作用。反例的適當(dāng)使用不但可以使學(xué)生對概念的理解更加精確,建立相關(guān)概念之間的聯(lián)系,而且還可以排除無關(guān)特征的干擾,預(yù)防或澄清學(xué)生在概念理解時可能出現(xiàn)的混淆。
比如,在認(rèn)識“圓”這一概念時,學(xué)主很容易將圓形與球體混淆。教學(xué)時,可事先準(zhǔn)備一個活動的球體,指出這不是平面圖平中的“圓”,而是一個立體圖形。同時任意取球體一個橫截面,說明這個橫截面才是平面圖形中的“圓”。球體教具可以看做學(xué)生認(rèn)識圓的一個反例,這樣幫助學(xué)生從反面加深“圓”是一個平面圖形的認(rèn)識。不難看出,反例恰恰從反面來反襯和激生學(xué)生對概念的本質(zhì)屬性的認(rèn)識。
三、概念的運用策略
(一)復(fù)習(xí)法
概念的鞏固是在對概念的理解和應(yīng)用中去完成和實現(xiàn)的,同時還必須及時復(fù)習(xí),鞏固離不開必要的復(fù)習(xí)。在復(fù)習(xí)幾何概念時,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)習(xí)構(gòu)建概念網(wǎng)絡(luò)體系,實現(xiàn)概念的結(jié)構(gòu)化。由于幾何概念之間具有聯(lián)系性,任何一個幾何概念都不是孤立存在的,而是由若干個幾何概念聯(lián)系而成。在概念體系中去復(fù)習(xí)概念,引導(dǎo)學(xué)生把相關(guān)的幾何圖形概念進行分類、整理、歸納并用圖示表示出來,從而建立概念結(jié)構(gòu),促進概念的進一步內(nèi)化。
(二)應(yīng)用法
在幾何概念教學(xué)中,既要引導(dǎo)學(xué)生由具體到抽象,形成概念,又要讓學(xué)生由抽象到具體,運用概念。學(xué)生是否牢固地掌握了某個概念,關(guān)鍵在于能否正確靈活地應(yīng)用,特別是有些幾何概念的內(nèi)涵相近,使得學(xué)生容易產(chǎn)生混淆,如體積與容積。因此在概念的鞏固階段,要注意組織學(xué)生運用對比的方法,弄清易混淆概念的區(qū)別和聯(lián)系,以促使概念的精確分化,在運用中提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識。
四、概念的發(fā)展策略
(一)培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念
在“空間與圖形”幾何概念的教學(xué)中,對于知識目標(biāo)通過觀察操作等途徑不難達成。但發(fā)展空間觀念更有利于學(xué)生后續(xù)發(fā)展的重要目標(biāo)。在教學(xué)時,不僅要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)思維的最近發(fā)展區(qū),還要實施“動態(tài)想象”再“動手操作”。這樣,有利于學(xué)生在操作過程中進行數(shù)學(xué)化的思考,對想象活動進行必要的內(nèi)化,有利于學(xué)生空間觀念的有效發(fā)展。
(二)滲透數(shù)學(xué)思想
數(shù)學(xué)知識中的精髓為數(shù)學(xué)思想,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的終極目標(biāo)即數(shù)學(xué)能力的發(fā)展,而數(shù)學(xué)思想可以改變?nèi)说臄?shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀念,教會人掌握數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法。于幾何概念教學(xué)中滲透化、類比、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想方法,無疑對學(xué)生空間觀念和空間想象能力的發(fā)展起到事半功倍的效果。
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