浙江杭州市余杭區(qū)瓶窯鎮(zhèn)第二小學(xué)(311115) 蔡 瓊
幾何直觀是指依托、利用圖形進行數(shù)學(xué)的思考和想象。借助幾何直觀可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡單、形象,有助于學(xué)生自主探索解決問題的思路并預(yù)測結(jié)果。
低段學(xué)生處于思維能力旺盛、模仿意識強烈以及掌握意識和接受能力快速發(fā)展的階段。在這個黃金時期,通過培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀意識,可以訓(xùn)練學(xué)生處理數(shù)學(xué)問題的基本技能,從而促進學(xué)生核心素養(yǎng)的建立和發(fā)展。因此,提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生能夠運用幾何直觀解決數(shù)學(xué)問題的能力成為當前低段數(shù)學(xué)教學(xué)的主要方向之一。然而,低段學(xué)生的幾何直觀能力培養(yǎng)面臨一些問題。
在長期的教學(xué)實踐中,筆者發(fā)現(xiàn)低段學(xué)生因其年齡小、識字量少、理解力弱等因素,注意力容易分散。此外,教材主要以圖片形式呈現(xiàn),強調(diào)形象思維,導(dǎo)致學(xué)生的動手實踐能力、數(shù)學(xué)空間感和幾何直觀能力相對薄弱。
低段學(xué)生的思維觀念不強。如針對“排隊問題”中“從前往后數(shù),小麗排第10,小宇排第15,小麗與小宇之間有多少人?”的練習(xí),學(xué)生的解題情況如表1所示。
表1 學(xué)生解題情況
使用第一、第二種解法的學(xué)生較多,解題過程說明他們只是慣性思維,沒有真正理解問題的含義;使用第三種解法的學(xué)生大多數(shù)曾經(jīng)做過類似的習(xí)題,但他們只是套用了經(jīng)驗,無法說出為什么這樣解;使用第四種解法的學(xué)生通過畫圖來思考、表達,并且回答正確。顯然,幾何直觀對學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和空間感的培養(yǎng)有很大的促進作用。
教師的教學(xué)水平直接影響學(xué)生對基礎(chǔ)知識的吸收和掌握程度。因此,只有提高教師的教學(xué)能力,才能更好地實施幾何直觀能力訓(xùn)練的教學(xué)。教師在幾何教學(xué)方面的欠缺,主要體現(xiàn)在以下兩個方面。
1.對幾何直觀教學(xué)理解不到位
部分教師將幾何直觀教學(xué)簡單地等同于使用幾何模型讓學(xué)生理解幾何知識,忽視了題目與幾何直觀能力之間的聯(lián)系。這導(dǎo)致學(xué)生只能依靠自己的理解和經(jīng)驗來解題,無法達到培養(yǎng)幾何直觀能力的目的。
2.缺乏相應(yīng)的幾何教學(xué)技巧
在教學(xué)低段簡單計算時,幾何思維可以簡化題目的難度。但在實際教學(xué)中,教師往往不是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),而是直接告訴學(xué)生如何畫圖解決問題,如何記住這類技巧等。長此以往,學(xué)生習(xí)慣了被動學(xué)習(xí)的模式,一旦遇到解題困難,就依賴教師的解答。
小學(xué)低段學(xué)生還是以具象思維方式為主,他們直接在腦中想象問題中的情境,實現(xiàn)“情景再現(xiàn)”,進而幫助問題的解決。融“畫”會通可以使抽象的數(shù)學(xué)問題具象化,增強數(shù)學(xué)教學(xué)的趣味性,讓學(xué)生更易于理解。
從融“畫”會通的路徑出發(fā),學(xué)會有效地畫圖,抓準有用的信息去分析題意、梯度分解、舉一反三。初始階段,重在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會讀題、會尋找題目中的有用信息;實施階段,教師應(yīng)有意識地引導(dǎo)學(xué)生借助畫圖去分析題意,化抽象為直觀;后續(xù)階段,學(xué)生能從多維角度去分析,不僅限于單一的解題方法時,教師應(yīng)優(yōu)化學(xué)生的畫圖方法,幫助他們更深入地理解數(shù)學(xué)概念。
在長期的融“畫”會通教學(xué)中,教師能夠提升自身的教學(xué)能力,并在實踐、總結(jié)與反思中逐步摸索出真正適合低段學(xué)生的數(shù)學(xué)教學(xué)新模式。
如圖1 所示,幾何直觀可以幫助學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué)知識,在整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中都發(fā)揮著重要作用。
圖1
在教學(xué)中,教師應(yīng)該從學(xué)生的興趣出發(fā),激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)的能力。處理實際問題是幫助學(xué)生解決問題并培養(yǎng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的最佳途徑。在特定題目的講解中,教師應(yīng)該關(guān)注題目中的有效信息,直接解決學(xué)生的疑惑。
1.前測了解,找準起點
為了解低段學(xué)生是否能夠用幾何直觀來說明有關(guān)的數(shù)學(xué)問題,筆者在新授課之前進行了一次前測。
前測問題:用你喜歡的形狀畫出圖中的信息,并列式計算。
(1)樹上本來有4 只小鳥,又飛來3 只,現(xiàn)在一共有幾只小鳥?
(2)小兔子拔了8 個胡蘿卜,吃掉5 個,還剩下幾個胡蘿卜?
如圖2 所示,學(xué)生能通過畫圖將題目的信息全部表達出來。通過算式可看出,學(xué)生也非常清楚所求的問題是什么。有些學(xué)生會用抽象的圓圈代替實物圖,并能在圖中體現(xiàn)所求的問題。總的來說,學(xué)生具有一定的捕捉信息并把其轉(zhuǎn)為直觀表征的能力。
圖2
2.分析教材,明確意圖
“6~10 以內(nèi)的加減法”為人教版教材一年級上第五單元的主要內(nèi)容。教材的編排特色主要有三個方面:第一,用簡易情境圖展示數(shù)學(xué)信息,配以大括號和問號引出數(shù)學(xué)提問,讓學(xué)生直觀地理解這些信息和問題與列式之間的關(guān)聯(lián);第二,采用“圖中有哪些信息”“問題是什么”“如何回答”“回答正確嗎”四句話,引導(dǎo)學(xué)生體會解決數(shù)學(xué)問題所要經(jīng)歷的一般過程,并掌握問題解決的基本方法;第三,運用情境圖的多種形式來表現(xiàn)數(shù)學(xué)問題,以便學(xué)生將數(shù)學(xué)知識和日常生活實踐聯(lián)系起來,讓學(xué)生在實際生活中發(fā)現(xiàn)和提出數(shù)學(xué)問題,并學(xué)會解決這些問題,從而發(fā)展他們分析、簡化現(xiàn)實問題的能力。
3.提點升華,畫龍點睛
通過前測結(jié)果可以看出,學(xué)生在利用繪圖工具表達數(shù)學(xué)信息方面已經(jīng)具備一定的經(jīng)驗基礎(chǔ)。只是這種經(jīng)驗可能比較零散,這就需要教師以學(xué)生的原有經(jīng)驗為基礎(chǔ),指導(dǎo)學(xué)生在畫圖時要能體現(xiàn)出數(shù)學(xué)信息及問題,從而讓學(xué)生迅速地理解題意并找出解題的對策。
不同學(xué)生在畫圖時都有不同的想法,學(xué)生的畫圖形式應(yīng)該是由直觀到抽象轉(zhuǎn)變的。在相同的數(shù)學(xué)信息情況下,教師可以引導(dǎo)學(xué)生對比不同的繪圖,并得出抽象圖可使圖形更簡潔的結(jié)論。例如,在教學(xué)人教版教材二年級上冊第二單元中的解決問題時,可以讓學(xué)生體驗以下的畫圖流程。
【教學(xué)片段1】
師:今年人工野鴨島上有53 只野鴨,去年比今年少18 只。去年有多少只野鴨?這里要解決什么問題?
生1:去年有多少只野鴨?
師:與這個問題有關(guān)系的信息是什么?
生2:去年比今年少18只。
師:怎么分析這個信息?
生3:去年和今年比,去年少。
師:在畫圖前你有什么問題想問的嗎?
生4:我覺得畫圖太麻煩,要畫那么多野鴨。
師:有人有更好的解決辦法嗎?
生5:我用“○”來代替野鴨。
生6:我覺得可以畫線段圖。
師:請你來畫一畫。
雖然實物圖和線段圖都是繪圖的方式,都具有直觀性,但相對而言,線段圖更為抽象。學(xué)生對數(shù)字的理解不能僅僅停留在數(shù)與實物圖之間的對應(yīng)關(guān)系上,應(yīng)該從實物圖逐漸發(fā)展到線段圖。這個過程必須適應(yīng)低段學(xué)生的認識發(fā)展水平與規(guī)律,以更好地發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
通常情況下,學(xué)生在面對題目時往往直接根據(jù)題意進行解析,但由于學(xué)生自身數(shù)學(xué)思維的限制,他們在思考問題時的角度可能相對狹窄,表現(xiàn)在運用幾何直觀解題能力上的單一性和對問題思考的片面性。
【教學(xué)片段2】
師:小英有若干朵小紅花,她送給小明8 朵小紅花后,兩人的小紅花數(shù)量一樣多。原來小英比小明多幾朵?
(學(xué)生想畫圖解題,但發(fā)現(xiàn)無從下手,因為不知道小英原來有幾朵小紅花。)
師:題目并沒有告訴我們小英和小明原來各有幾朵小紅花,那應(yīng)該怎么表示呢?
生1:可以用線段表示。
生2:小英的線段要比小明的長一些。
師:小英是不是把多出來的小紅花都送給了小明呢?小英送給小明的8 朵小紅花是線段上的哪一部分呢?
生3:應(yīng)該是小英比小明多出來的數(shù)量的一半。
生4:小英比小明多的數(shù)量應(yīng)該是2 個8 朵,列式為8+8=16(朵)。
通過將數(shù)學(xué)語言和圖像有機結(jié)合,可以使數(shù)量關(guān)系更加清晰、簡明。借助幾何直觀的思維特點,可以更快地幫助學(xué)生開啟思維大門,從而沖破認知上的障礙。
將生活中的素材融入數(shù)學(xué)課程,將有助于縮短學(xué)生與數(shù)學(xué)課程間的距離,增加學(xué)生的課堂參與性。尤其是在面對抽象的數(shù)學(xué)問題時,教師應(yīng)嘗試從學(xué)生的實際生活經(jīng)驗出發(fā),幫助他們深刻理解數(shù)學(xué)知識,從而激發(fā)他們對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和渴望。
任何學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)并不是在簡單的機械教學(xué)中就可以實現(xiàn)的,關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生如何思考和行動。而僅僅進行圖示講解是無法增強學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)體驗的,更無法培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀思維。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生進行思維碰撞、互動交流,表達自己的觀點和意見,通過這種互動來豐富和完善自己的思維能力。
教師的授課能力直接影響課堂品質(zhì)和教學(xué)水平的優(yōu)劣。身為教師,不但要積極研究新課程,追求最前沿的教育理念,還要提高自己的教育創(chuàng)新能力。在長期的教育實踐中,教師需要經(jīng)歷、總結(jié)和反思,不斷探索新的教學(xué)策略,為學(xué)生帶來與以往不同的體驗,并有針對性地解決學(xué)生遇到的問題,為其后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。