鄭翠琴
《數(shù)學課程標準(2011版)》對幾何直觀的界定:是指在圖形的基礎上,利用圖形進行思考和想象,從而使學生的想象力和洞察力得到發(fā)展。培養(yǎng)學生的幾何直觀能力能幫助學生更好地理解數(shù)學本質和促進學生思維的發(fā)展,通過圖形、符號語言等直觀形象能夠幫助學生把復雜的抽象的數(shù)學問題變得簡明、形象,從而促進問題解決思路的探索。下面以《數(shù)圖形的學問》一課談談在教學中培養(yǎng)學生幾何直觀能力的幾點做法:
一、幾何直觀意識培養(yǎng)的前提——制造沖突,觸發(fā)內需
學習思考是需要內驅力的,必須有內在的需求,才會有思考。教學中,故意制造沖突的情境,激發(fā)內在的需求是培養(yǎng)幾何直觀意識的前提。如我在教學《數(shù)圖形的學問》猜路線的多種可能時,故意營造亂的氛圍,以觸發(fā)學生記錄的需求,產生用圖描述分析解決問題的欲望。
教學片斷:
創(chuàng)設情境,提出問題
1、出示鼴鼠鉆洞情境圖
理解信息:任選一個洞口進入,向前走,再任選一個洞口鉆出來,我可能會怎樣鉆呢?
2、制造沖突,觸發(fā)內需
⑴討論鼴鼠鉆洞的路線
師:都有可能,老師聽得有點模糊、有點亂了,怎么辦?
⑵激發(fā)記錄需求,畫圖描述
師:想一想,你能用什么表示地道,用什么表示洞口呢?
二、幾何直觀意識培養(yǎng)的方法——圖示對比,凸顯特點
學生的年齡和認知特點決定了他們更喜歡具體形象的圖形,需讓學生充分的感受、體會幾何直觀圖形能把數(shù)學問題變得簡明與形象,而喜歡上幾何直觀圖形。如我在教學《數(shù)圖形的學問》時,特意展示學生極具個性的形象、半抽象、抽象等多種多樣地道示意圖,讓學生經歷把生活中的現(xiàn)實問題抽象成數(shù)圖形的數(shù)學問題的過程,把生活世界引向符號世界,實現(xiàn)橫向的數(shù)學化,讓學生體會線段圖的簡潔美,凸顯幾何直觀圖形的優(yōu)點,以發(fā)展學生初步的幾何直觀。如下:
教學片斷:
操作探究,強化有序
1.畫示意圖,將生活問題抽象成數(shù)學問題
⑴學生獨立畫示意圖,師選取作品展示。
⑵展示交流學生作品:從具體形象的示意圖到抽象的線段圖。
⑶認識線段圖
如圖:
⑷生成的不同地道示意圖進行對比。
師:為了便于表述,我們用線段表示路線,用點表示洞口,標上字母區(qū)分各個洞口,誰來說說圖中的線段AB表示什么意思?BD呢?
三、幾何直觀意識培養(yǎng)的關鍵——數(shù)形結合,突破重、難點
數(shù)形結合,是一種重要的數(shù)學思想方法,也是解決數(shù)學問題的有效策略。它是指在解決數(shù)學問題的時候,通過數(shù)與形的對應和轉化來解決數(shù)學問題。幾何直觀中含有數(shù)形結合中的“以形助數(shù)”這一方向,在教學《數(shù)圖形的學問》時,學生匯報一共有幾種方法(幾條線段)?
我充分利用數(shù)形結合的方法來突破知識學習的重、難點:
1、數(shù)形結合,記錄想法
學生展示匯報想法,老師按學生的思路分步記錄在黑板上,語言與圖示同步,再利用形結合數(shù)加以引導,把有序數(shù)的過程和方法落實到位;
2、無序有序,體驗過程。
展示交流學生的想法,先呈現(xiàn)無序數(shù)或數(shù)不全的,再呈現(xiàn)有序的想法,讓學生感受無序的雜亂,體會有序思考的必要性,這樣經歷從無序到有序,學生不僅解決了問題,同時也從中體會到了有序的重要性。
3、算式線段,溝通聯(lián)系。
教學時,老師注重引導算式中每一個數(shù)字與具體線段的聯(lián)系,特別是二合一、三合一線段的引導重點指導。
如下教學片斷:
(1)嘗試數(shù)線段,探究方法。
①理解題意,提出問題
一共有多少條不同的路線?(一共有多少條不同的線段?)
②探究方法,解決問題
師:請用畫一畫,寫一寫,算一算的方法記錄你數(shù)的過程。
③學生嘗試數(shù)線段,師巡視指導。
(2)比較方法,深入理解方法。
師:請同學們仔細觀察這些方法,它們有什么相同點和不同點?
四、幾何直觀意識培養(yǎng)——經歷數(shù)學化的過程,建構知識
充分讓學生感受生活問題到數(shù)學問題的過程——橫向數(shù)學化,再深入理解數(shù)學內部的計算規(guī)律——縱向數(shù)學化,經歷這樣的數(shù)學化過程,建構的知識是完整、深刻的。如下教學片斷:
延伸概括,建構模型
1、問題延伸
小鼴鼠又打了一個洞,請問:現(xiàn)在它一共有多少條不同的路線呢?你能用剛才所學的方法幫它畫畫數(shù)數(shù)嗎?
①生獨立畫圖分析計算。
②指名上臺匯報交流。
③師引導學生進一步理解掌握有序數(shù)線段的方法。
2、問題延伸
小鼴鼠如果又再打一個洞,現(xiàn)在一共有6個洞口。那么,一共有多少條不同的路線呢?用你喜歡的方法來數(shù)數(shù)吧!
①匯報交流
方法一:畫圖,重新數(shù)。
方法二:直接算式計算5+4+3+2+1=15(種)
方法三:直接計算10+5=15(種)
②師引導分析加5的道理。
有的同學連圖都不用畫,就知道了有幾種不同的行走路線,真是太棒了!如果有7個洞口呢?10個呢?大家知道嗎?(適時板書)
3、觀察比較,發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
⑴觀察算式,引導比較,感悟規(guī)律
5個洞4+3+2+1=10(種)
6個洞5+4+3+2+1=15(種)
7個洞6+5+4+3+2+1=21(種)
……
10個洞9+8+7+6+5+4+3+2+1
……
⑵評價小結:同學們真聰明,不僅會數(shù)線段了,連規(guī)律也也找出來了。以后學習數(shù)學一定要善于去尋找規(guī)律。
小學生幾何直觀意識的培養(yǎng)是一個長期的過程,依賴于平時教學的有意識培養(yǎng)。從教學的目標,教學的重難點,教學的方式方法著眼去培養(yǎng),幾何直觀意識將深入學生心中,在探究新知,解決問題時總能想到、用到幾何直觀的策略,發(fā)揮幾何直觀的作用。