□福建省南平實驗小學 凌世超
2017 年版課標中指出:幾何直觀表示借助圖形和圖形、圖形和數字來認知與研究問題。借助幾何直觀將難以掌握的數學問題轉變得更加簡單、具體和形象,更容易找出解決問題的思路與方法,這是幾何直觀的基本意義。想要實現這個基本意義向核心素養(yǎng)培育意義的轉換,教師需要以學生為中心,緊密聯系核心素養(yǎng)培育的目標,去研究新的教學方式。大量教學實踐表明,只有用這種方法教學才能同時完成幾何直觀能力的培養(yǎng)與核心素養(yǎng)的培育。
在小學數學的教學內容中,幾何直觀能力主要是利用簡單的圖形去完成題目的能力。這種解釋性的說明為教師的教學點明了方向,在數學領域中,幾何直觀有利于將繁雜的數學數據問題直觀化展現。因此,幾何直觀能力是解決數學難題的利器之一,也體現了幾何直觀對于核心素養(yǎng)培育的重要性;另一方面,在核心素養(yǎng)的視角下重新思考幾何直觀,也會有一些新的思路。
例如,在課本“長方體和正方體”章節(jié)中,為了讓學生明白長方體和正方體的相同點與不同點,大部分教師首先會讓學生聯系實際生活,從身邊找出有關長方體和正方體的例子,而學生也會想到粉筆盒、黑板、電視等實物。這是對圖形最直觀的認識,而且這種認識處于最低水平階段,這樣的直觀認識不足以找出長方體和正方體的區(qū)別。為了幫學生進一步認識這些圖形,教師需要讓學生在長方體和正方體的基礎上學習更多的性質。沿著這種教學思路,教師可以將實際生活中的長方體、正方體化為數學中的長方體、正方體圖形。
有關幾何直觀能力培養(yǎng)的途徑必須謹慎對待,根據小學生在學習數學的過程中反映出的一些問題,吸取以前課程改革中產生的一些經驗教訓,再聯系核心素養(yǎng),將小學數學教學的相關內容進行了一些改進。首先要繼承優(yōu)秀的教學方式,比如教師可通過建立教學情境,聯系實際生活,全面深入但不局限于教材內容,讓學生產生幾何直觀,理解并建立起數和圖形之間的聯系,幫助學生構建形象化思維,從而進一步簡化運算過程;其次必須在好的基礎上進行一些創(chuàng)新,特別是要在學生學習的方向上努力。
例如,在學習長方體和正方體,它們還有一個重要的性質,就是長、寬、高的概念。教師們普遍認為這是一個簡單的概念,但是學生在剛剛學習長方體或者正方體這個內容時,存在無法確定具體區(qū)分哪條棱邊是長、寬、高的情況,又或者說在測量長度時也會遇到困難。當學生遇到諸如此類的問題時,表現得猶豫不決或者需要教師幫助回憶概念,就可以表明學生的幾何直觀能力還需要進一步提高。
這一種教學方式蘊含的教學思路是理論聯系實際,強調的是學生去體驗。與以前的教學方式相比,這種教學方式更重視兩個方面:一是讓學生自己決定沿哪些棱需要剪開,部分學生腦海中因為并沒有形成具體的圖像,所以有時候會選錯要剪的棱邊,為了幫助學生改正錯誤,教師不僅要要求學生標出棱,更要引導學生自己去想象,在學生犯錯后總結經驗教訓,在腦海中形成正確的概念;二是讓學生研究展開圖,根據剪之前標出的記號,在不斷拆開重剪的過程中加深對長方體長、寬、高的理解,找到它們與棱邊的對應關系。
經過實踐可知,教學過程中對這兩個方面進行強化以后,學生在認識長、寬、高的時候就多了一個階梯,學生完全可以借助這個階梯掌握幾何直觀能力。而在這個過程中,學生的體驗,體驗后生成的模糊概念,模糊的概念再變得具體,這些過程都與數學學科核心素養(yǎng)中的直觀想象有著緊密聯系。
在數學核心素養(yǎng)中,幾何直觀能力是最重要的一部分,教師需要培養(yǎng)學生幾何直觀能力,并要求學生學會運用幾何直觀能力來解決數學的方面的難題。因此,在小學數學課堂中,教師需要強化學生對數學問題本質的認知與理解,從而使學生面對數學問題時能夠找到更多更好的方法。根據幾何直觀能力形成中情境性、參與性、過程性的特點,在實際教學中,教師應通過構建直觀想象的場景或設想來進一步引導學生,運用幾何直觀能力來觀察實物或模型,讓學生可以融入數學問題的研究中,并主動思考問題,進而提高學生的思維能力。