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巧用几何直观,化解思维难点

2019-05-13王燕

中国校外教育(中旬) 2019年5期
关键词:长方体平行四边形直观

王燕

【摘要】几何直观是数学课程教学的核心之一,也是学习数学,激活学生数学思维的重要手段。在小学数学领域,利用图形与几何知识,关注学生几何直观素养的提升,帮助学生理解数学概念,诠释抽象数学知识,突破数学学习难点。几何直观在数学教学中的地位是突出的,教师要在面对复杂数学问题时,通过几何图形来直观表达,让数学学习变得更简单。

【关键词】小学数学几何直观教学策略几何直观是小学数学教学中的热点,也是难点。对几何直观的理解和应用,仁者见仁,智者见智。新课标强调,要重视学生几何直观意识的培养,让学生从几何直观学习实践中,认识数学、理解数学。数学知识本身具有一定的抽象性,学生在认知时不能直观认识。借助于几何直观,可以透过几何直观情境,以图形、演示等直观方式,来展现数学概念及方法,提高数学课堂教学成效。

一、挖掘数学与图形的关系,品味“几何直观”内涵

对于小学生,年龄小,思维与认知能力较弱,面对一些抽象的数学概念、数量关系,易混淆,难理解,也给数学教学带来了影响。教师在对数学问题进行剖析时,应该着力挖掘“数”与“形”的关系,通过几何图形等方式,来直观地展现数学问题,为化解数学难题拓展教学思路。几何直观的提出,主要是利用图形描述和分析问题,将复杂的数学问题简明化、形象化、直观化,为学生理解和解决数学问题创造条件。所以说,在数学课标中,几何直观是重要的核心概念之一,也是培养学生逻辑思维力、直觉思维力的重要内容。面对“数”与“形”的关系,教师要善于挖掘图形对数学问题的转换方式,从“数”与“形”视角来综合数学知识,把握教学模式,增强学生学习数学的直观性。事实上,几何直观与空间概念是数学“图形与几何”的代名词,也是对几何学习的不同诠释。几何直观利用图形的“看”,来辨析数学逻辑与推理过程,而空间概念,则是通过想象力,来描述物体方位的关系。借助于真实的图形语言,来把握数学几何与空间概念,提高学生的空间想象与思维水平。如对于14与15两个数大小的比较,首先要让学生明白14表示的数量多少,15表示的数量多少,然后才能进行大小比较。在学习分数时,对于14,可以看作将一个圆平分为四份,取其中一份的大小;对于15,可以看作是一个圆平分为五份,取其中一份的大小。由此,联系学生的生活经验,当一个圆被平分成四份,与平分成五份后,那一份大,那一份小?显然,14要大于15。由此便可以得出分数14与15的大小关系。在这个思维过程中,我们引入了“图形”,将一个圆进行平分,让学生从平分的结果分析中,来观察14与15的大小关系,从而直接感知到两个分数的大小关系。可见,“数”与“形”的关联,让学生能够从具体的问题分析中,找到解决数学问题的方法。几何直观的应用,就是要让学生通过“形”来认识“数”,通过“形”来解决“数”的问题,加深对“数形结合”思想的理解和应用。

二、明确几何直观的价值,促进数学思维的形成

事实上,在几何直观教学应用中,将几何直观作为图形化教学的载体,来发展学生的空间观念,提升学生的数学思维力。数学思维是解决数学问题的基础,几何直观的应用,丰富了学生头脑中对数学问题的想象,也能够从直观地数学表征中,强化形象思维、创造性思维、逻辑性思维的培养。小学生正是形象思维向抽象思维过渡的关键期,对于形象化数学直观的知识呈现,更能顺应学生形象思维发展需要。如在学习自然数时,我们引入数轴概念,让学生从数轴上找出自然数的点,这些点,形成向往无限延伸的射线形状。由此,从几何直观视角,认识到自然数与数轴图形的对应关系。在逻辑思维方面,借助于图形直观,来开发学生的想象力,增强对数学运算定律、数学公式的理解和应用。如在学习“平行四边形面积”时,如果我们直接给出面积计算公式,很多学生感到疑惑不解。我们可以先从长方形面积计算知识回顾教学中,让学生复习长方形面积的计算方法。接着,提出平行四边形的面积应该如何计算?我们利用动手操作方式,用剪刀剪一个平行四边形,然后,沿着中间任意一条高,剪开后,进行拼合成一个长方形。由此得到,平行四边形的面积,与其等底等高长方形的面积相等,即平行四边形面积等于底乘以高。同样,在几何直观应用中,还可以引领学生发现数学的奥妙,拓展解决数学问题的创新思维。让学生能够从数学思想与几何直观应用中找到解决数学问题的思路,简化解题难度。

三、探究几何直观,提供多元化解题路径

随着学生知识结构和年龄的增长,中高年级小学生的数学思维,处于具体运算向形式运算的过渡期。几何直观的运用,可以从图形化解题分析中,将数学语言、数学符号转换为直观的图形,帮助学生理解数学问题,感悟“数”与“形”的关系,也为提高解题能力创造条件。在学习“图形与几何”数学知识时,我们可以从几何方法上,强调学生空间观念的形成。如在学习“图形的运动”时,对于“旋转”的理解,很多学生感到难懂。我们可以将数学中的“旋转”与生活中的“旋转”进行对应。通过实物旋转方式,利用三角尺、直尺等旋转,按照顺时针、逆时针方向来观察旋转的角度,再将这些旋转后的图形画在纸上。由此,从具体的实物“旋转”来认识和理解“旋转”概念,增强对数学方法的运用能力。还有,在运用几何直观教学时,可以化“看”为思,依托直观的图形来描述相应的几何问题,从而发现数学规律。在学习“长方体和正方体”时,对于长方体、正方体的特征分析,我们可以利用课件,让学生观察长方体的透视图,然后利用擦除的方式,擦去一条棱,再擦去一条棱……从中观察长方体的结构变化。由此,从直观的长方体图形中,让学生认识长、宽、高,以及顶点等概念,增强几何直观能力。在“数与代数”教学中,也可以利用几何直观,让学生从表格、数轴、示意图中挖掘数量关系。如在学习分数及其运算时,分数概念的理解,我们可以借助于“面积模型”,来将之直观化呈现。某题中,有一杯水,第一次喝了半杯,第二次又喝了剩下的一半,如此每次都喝剩下的一半,喝了五次,共喝了多少水?如果我们直接将之转换为“12+14+18+116+132=?”显然,很多学生感到疑惑不解。为此,我们通过对正方形面积的平分过程,如图1所示。  从图1中,分别画出12、14、18、116、132之后,其和的结果与“1-132”的结果是一样的。如此以来,通过图示方式,从“每次的一半”进行平分,最终得到总共喝了多少,也讓学生从简单明了的图示中,借助于几何直观、化繁为简,找到快速解题的思路。

总之,几何直观是小学数学教学中的重要思想,也是解决数学问题的有效方法。在数学领域,教师要注重几何直观的运用,通过形象化直观图形的呈现,让学生能够从中把握问题重点,化解难点。特别是对于中段学生,在形象思维向逻辑抽象思维过渡的关键期,借助于几何直观素养,来探究数学的本质,发现数学的乐趣,提高学习数学的热情,增强数学分析、解题能力。鼓励学生从几何直观视角来审视数学问题,带领学生从几何直观思维中辨析“数”与“形”的关系,提高数学创新思维力。

参考文献:

[1]倪娟.巧用图形,培养学生的几何直观能力[J].教书育人,2014,(19) :42.

[2]陈小芳.巧用几何直观,让学习变得简单[J].小学教学参考,2017,(14) :57.

[3]邱月华.巧用几何直观促进有效建模[J].福建基础教育研究,2018,(03) :78.

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