几何直观可以把数字和图形联系起来,多角度展现代数与图形之间的联系,有利于发散学生数学思维,帮助学生掌握抽象的数学概念、公式和定律,进一步培养他们空间想象力和数形结合思维,进而提升他们的数学解题能力。小学数学教师要立足学生数学基础,精心设计几何直观教学方案,让几何直观思维更加形象、具体、趣味化,加深学生对几何直观的理解,挖掘教材中蕴含的教学素材,设计数学实验和练习题,引导学生自主探究几何直观在数学解题、生活中的运用,增强他们的数学应用意识,全面提升小学生几何直观能力。
一、几何直观能力概念解读
几何直观能力指的是在学生在数学学习过程中利用几何图形来学习数学概念、数学公式、解答数学题目,通过图形想象和作图来梳理数学知识点关系,降低数学学习难度,让数学学习更加简单化、高效率。从性质上来看,几何直观是一种数学思维,展现了数字与图形之间的转化关系,有利于培养学生空间想象能力、数学建模能力,帮助他们根据数学题目绘制图形,利用更加直观的图形来学习抽象的数学概念、公式和定律,提升学生数形结合能力。例如教师可以根据知识点画图,或在原图形上添加辅助线,让学生快速发现解题突破点,帮助他们掌握解题方法,循序渐进提升他们的解题能力。
新课标把几何直观定义为运用图表描述和分析问题的意识与习惯,能够感知各种几何图形,并对各类图形进行分类。小学数学教师要全面贯彻新课标,重视学生几何直观能力培养,引导他们建立形与数之间的联系,把数学问题转化为直观的图表,让他们利用几何直观思维把握问题本质,进一步提升他们的思维能力。
二、小学数学教学中几何直观能力培养的重要性
1.有利于培养学生创造性思维
几何直观能力有利于帮助小学生对抽象数学问题进行全面分析,引导他们明确形与数之间的关系,帮助他们根据知识点画图,让他们根据自己对知识点的理解来绘制数学图表,进一步激发他们的创造性思维。小学生思维比较活跃,更喜欢张扬个性、分享自己的个性化解题方法,几何直观能力更符合他们这一思维和心理特点,因此更能激发他们的数学学习兴趣,进一步提升他们创造性思维能力。小学数学教师在培养学生几何直观能力过程中,要尊重学生数学水平差异,鼓励他们利用图表整合知识点、解答数学问题,激发他们创新思维,进一步提升他们的几何直观能力。
2.有利于提升学生数学理解能力
小学数学知识点比较琐碎,各个知识点联系紧密,体现了数学教学的层次性和结构性。几何直观能力可以引导学生利用图形、表格和实物等来呈现抽象的数学知识,便于他们理解数学知识点、发现解题思路,进一步提升他们数学理解能力。同时,教师要把几何直观融入数学实验、课堂讨论等环节,利用交互式电子白板动态化绘制图表,让学生更加直观观察图形,引导他们进行图形与数字之间的转化,进一步提升他们数学思维能力,为他们数学核心素养发育、解题能力提升奠定良好基础。
3.有利于帮助学生感悟数学魅力
数学与生活密不可分,在生活中有着广泛运用,并服务于生活。几何直观在生活中有着广泛运用,只是小学生缺少了发现的“眼睛”,因此,数学教师要培养学生几何直观能力,让他们探究图表在生活中的运用,让他们感受数学实用价值、感悟数学魅力,从而激发他们对数学的喜爱。此外,教师还要巧妙运用实物开展几何直观能力培养,引导学生根据实物画出模型,探究平面与立体图形之间的关系,让他们利用几何直观能力解决生活实际问题,进一步提升他们学以致用的能力。
三、小学数学教学中几何直观能力的培养策略
1.营造趣味教学氛围,展现几何直观内涵
小学数学教师要坚持以生为本理念,借助图形讲解数学知识点,创设趣味教学情境,引导学生在情境中感悟几何直观内容。例如教师在讲解《图形运动》这一单元时,可以围绕轴对称、平移和旋转来制作微课,展现游乐场旋转木马、摩天轮、缆车的视频,引导学生找出视频中出现的图形,并让他们同桌之间讨论图形运动特点,进一步激发他们的探究兴趣,让他们根据视频绘制图形运动示意图。首先,教师可以引导学生画出摩天轮、旋转木马、缆车的示意图,结合他们所画的示意图讲解平移、旋转运动,鼓励他们分享自己的观察结果。有的学生认为旋转木马和摩天轮都是圆形的,绕着中心运动;有的学生认为缆车一直在上下运动,不会转圈。教师可以对学生发言进行点评,让他们明确平移是水平或者垂直方向移动,旋转则是绕着某一个点按照一定角度运动,帮助他们掌握图形旋转与平移特点。其次,教师可以利用折纸讲解图形对称概念,引导学生折青蛙、千纸鹤,引导学生一边折纸,一边观察图案变化,引导他们找出对称轴,让他们明确轴对称图形沿着中心线对折后左右两边可以完全重合,让他们在动手实践中掌握轴对称相关知识。教师要根据几何直观特点创设教学情境,运用微课展现图形运动、转化等过程,加深他们对图形相关知识的记忆,进一步提升他们的几何直观能力。
2.巧妙运用信息技术,激发学生探究兴趣
“互联网+”教育背景下,交互式电子白板为小学数学教学提供了更多便利,便于教师动态化绘制图形、优化思维导图,有利于激发学生空间想象力,从而让他们感悟几何直观内涵。例如教师在讲解《搭积木比赛》一课时,可以利用希沃电子白板开展教学,动态化展现正方体积木搭建立体图形的过程,并旋转积木模型,让学生从正面、左面和上面三个视角观察积木,让他们画出自己看到的平面图形,进一步提升他们的观察能力和空间想象能力。第一,教师在电子白板上展现搭建的积木模型,并缓慢旋转模型,动态化展现平面与立体图形之间的关系。有的学生绘制了正面、左面和上面观察到的平面图形,并根据观察到的平面图形逆向推理立体图形,根据平面图形还原积木造型。第二,教师可以给出积木平面图形,引导学生思考是哪个视角的观察图、根据平面图还原积木造型,并让他们思考搭建这个立体积木造型需要多少个正方体积木,培养他们乐于思考、勇于质疑、科学推理的能力。这一教学过程中,学生要正确辨认从不同方向观察到的立体图形,根据平面图来推理立体图形模型,掌握平面与立体图形之间的转化技巧,掌握几何直观能力,并利用几何直观来解答数学题目,进一步提升数学解题能力。
3.精心设计数学实验,提升学生实践能力
小学数学教师要积极组织数学实验活动,让学生在实践操作中感受几何直观,让他们自主画图、建立数学模型,鼓励他们利用图表解决数学问题,进一步提升他们的动手能力和操作能力。例如教师在讲解《组合图形的面积》一课时,可以组织小组实验,给出不同组合图形图片和数据,让优等生担任组长,让他们带领组员探究计算组合图形面积的方法,鼓励他们探索一题多解的方法。首先,小组长可以带领组员观察组合图形,例如学校不规则花坛,尝试把组合图形分解为熟悉的、常见图形,逐个计算分割后图形的面积,再把几个图形面积相加就可以计算出组合图形面积。组长要做好组内分工,集体讨论确定分割图形的方法,有的组员在组合图形中添加辅助线;有的组员计算分割图形面积和最后的相加计算,齐心协力完成小组学习任务。其次,教师可以组织小组数学实验成果展示活动,鼓励各个小组分享组合图形解题方法、绘制的图形,让他们阐述本小组实验操作过程。各个小组可以阐述分割、添补和割补在组合图形面积计算中的运用,并介绍辅助线添加位置,介绍运用到的长方形、三角形和正方形等图形面积计算公式,达到温故知新的学习效果。教师要对各个小组发言、实验结果进行点评,指出其中存在的问题,帮助学生查漏补缺,进一步提升他们的数学实践能力和几何直观能力。
4.开展针对性练习,提升学生学习能力
数学教师可以针对几何直观特点筛选练习题,开展针对性解题教学,帮助学生掌握几何直观相关知识点,进一步提升他们的数学学习能力。教师可以开展植树问题、相遇问题和工程问题针对性练习,引导学生利用几何直观来分析这三类典型题目,帮助他们掌握这类题目解题技巧,进一步提升他们的解题能力。例如教师可以编写植树问题:学校要在操场边100小路旁种植梧桐树,预计每隔5m栽一棵树,两端都要栽树苗,共需多少棵树?很多学生无法理解两端都种、间隔种树代表的意义,教师可以引导学生根据题意绘制线段图,让他们更加直观了解“每隔5m栽一棵树”的意义,让他们总结出“棵数=间隔数+1”规律,这类题型解题难点就可以迎刃而解了。同时,教师可以出示相遇问题例题,引导学生了解“同向而行”的意义,引导他们绘制线段图,让他们明确速度、路程和时间之间的等量关系,让他们根据抽象问题绘制数学图形,避开出题人的“陷阱”,找到解题切入点,进一步提升解题正确率,从而提升他们的数学成绩。针对性练习可以引导小学生利用几何直观思维解题,强化他们对这一理念的了解,让他们掌握解题窍门,提升他们几何直观能力和解题能力。
四、结语
小学数学教师要积极培养学生几何直观能力,开展多元化教学,多角度呈现几何直观内涵,运用微课创设生活化情境,引导学生探究几何直观在生活中的运用,培养他们空间思维,利用电子白板开展几何教学,引导学生进行平面和立体图形的转化,进一步提升他们的几何直观能力。同时,教师还可以利用解题教学、数学实验来培养学生几何直观能力,引导他们利用其来解题,进一步提升他们学以致用的能力,从而提升小学数学教学质量。
参考文献:
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