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基于图示化教学法,提升几何直观水平

2021-01-16李玲珑

数学教学通讯·小学版 2021年2期
关键词:几何直观

李玲珑

[摘  要] 小学低段学生以具体形象思维为主,图示化教学法能使抽象的知识直观化,使复杂问题简单化。应用“作图—评图—用图”三步走的图示化教学法,能有效提高教学效果,培养学生画图示的能力,逐步提升学生几何直观水平。

[关键词] 图示化教学;加减混合;几何直观

直观感知水平、直观理解水平、直观洞察水平是几何直观的三个层次,三者之间是连续性的、渐近性的,没有明确界限的 [1]。实际教学中,几何直观意识摸不着,看不到,加大了落实发展学生几何直观的难度,教师无从下手。这个问题引发笔者思考,有没有一种教学策略,能系统地培养学生几何直观意识?曹培英教授指出:培养、发展小学生的几何直观可以从拓展时空入手,通过逐步形成构造直观的系列,可以达到拓展时空的目标。而“图示化”教学法能帮助学生逐步形成构造直观的系列,如图1:

图示实物图→示意图→线段图→面积图其他图→树状图维恩图……

综上,学生系统的学习图示,能帮助其发展几何直观水平。因此,图示化教学法的应用备受重视,在教学中的地位更加凸显。刚进入一年级的孩子逻辑思维能力较弱,形象化思维能力较强。通过观察和调查发现,孩子们热衷于画画,利用学生的这个兴趣,采用图文结合的图示化教学法能提高数学学习兴趣,有助于理解数学本质内容。

一、作图,树立几何直观的意识

裴斯泰洛齐认为,教学法有三:其一便是测量教学法,其基本步骤为直观印象、测量、绘画。一年级的儿童受年龄特点的限制,学习加减混合计算时,直接根据所给的两幅图组成的过程变化图,列出加减混合算式,部分学生对读图存在困难。为此,笔者思考如何能让学生亲历画图示的创作过程,经历画图示,领会图示的含义,进而举一反三,看懂静态图画所表达的信息。因此,笔者采用图示化教学直观地帮助学生整理信息,领会情景所传达的信息。

【片段一】

师:天鹅湖的天鹅真漂亮啊,仔细观察,天鹅数量是怎么变化的?

(播放天鹅数量先加后减的动画。)

生:我看到视频中湖里原来有4只天鹅,然后飞来3只天鹅。过了一会,又飞走两只。

师:动画一会就放完了,有什么办法能把你找到的信息,表示出來,让大家清楚地看出这个变化过程呢?

生:我们可以画出来。

师:这是一个好方法,用你喜欢的方式,画一画。

学生作品:

通过视频,观察天鹅数量的动画变化,引导学生用语言完整地表述出变化过程,再通过动手画,整理信息,感知顺序,为理解运算顺序做好铺垫。因年龄特点和思维发展不同,学生可以用实物图表示,也可用示意图表示。巡视发现三分之二的学生画实物图,把视觉感知到的信息用实物画出来,此时的认知处于直观感知水平。画示意图的学生,能用图形进行抽象,表示数量的变化过程,直观感知水平比较自然地上升到直观理解水平。从实物图可看出,学生理解了天鹅的数量变化过程,原来有4只,又飞来3只,最后又飞走了2只,但不能正确地表示出先后顺序,如何才能画出最后飞走的2只?三分之一的学生存在这样的疑惑。作画过程中,将接收到的信息转化成图示,图示转化为思维,呈现学生的思考过程和暴露学习难点,利于教师精准施策。

二、评图,体会几何直观的作用

【片段二】

师:一起来交流下大家的作品吧。(展示如上实物图画)

师:这幅作品的信息画的如何?

生1:画得很好,原来有4只,又飞来3只,最后又飞走2只。

生2:我觉得,也有可能先飞走了2只,又来3只。

师:他们都画出了天鹅数量的变化,但是没有画清楚先后顺序,对吗?同桌交流,有什么好办法吗?

生:可以像漫画一样,用几幅图表示,第一幅图就是先,第二幅图就是后。

师:真是个好主意,根据这个启发,修改一下自己的图画。

学生修改后作品:

师:(展示实物图)修改后的这幅图能清楚地表示出信息了吗?

生:可以,左边表示原来有4只,又飞来3只;右边表示最后飞走了两只。

师:再看这幅图怎么样?(示意图)

生1:他用○来表示天鹅,是用简洁的方式快速地整理出了信息。

生2:这幅图信息正确,能看出先后顺序。

师:看来用两幅图可以清楚地表示出变化过程的先后顺序。

师:根据图画,你可以用一个算式来表示变化过程吗?

生:4+3-2=5。

师:为什么先加后减?

生:先看实物图左边是4+3,再看右边,飞走2只,再减2,所以是先加后减。

师:计算的时候用哪个数减2?为什么?

生:从左到右计算,用4+3得到的7,减2。从实物图知道天鹅是从7只里面飞走了2只。

师:看来,图画能帮助我们更好地说明计算的顺序,从左到右算,先算加法,再算减法。

交流时,教师引导学生观察图示,自己画的图示是否能完整地呈现出信息。哪些已经表示出来,哪些没有,应该怎样修改?在这一过程,学生既有动手操作的实践,也能交流探讨遇到的问题。学生会发现,无论是实物图还是示意图,直观明了,在修改图的过程中,对先后顺序的感悟在不断升华。图示画好了,便利用图示分析含义,亲历画图示过程,学生能清楚地知道先后顺序,列出正确的算式。在完善图示的过程中,学生的思维在分析,抽象的东西越来越清晰直观,潜移默化中领悟数学的本质 [2]。

【片段三】

师:再来看看天鹅数量又发生了怎样的变化?(播放:先减后加视频)

师:你能完整的画出视频中的信息了吗?

师:和同学们介绍你的图示吧。(展示图画)

生:我画的是实物图,左边表示本来有4只天鹅在玩,飞走了2只,右边表示,还有2只在玩,又飞来了3只。

生:我画的是示意图,左边4个○表示4只天鹅,圈起来2个,表示飞走了。右邊还剩2个,又添加3个,表示又来了3只天鹅。

师:两幅图都完整地画出了天鹅的变化是先飞走、后飞来的变化顺序。

师:根据图示,你可以用一个算式来表示变化过程吗?

生:4-2+3=5。

师:为什么先减后加?

生:先看实物图左边原来4只,飞走2只,用4-2,再看右边,又飞来3只,再加3,所以是先减后加。

师:计算的时候用哪个数加3?为什么?

生:从左到右算,用4-2得到的2,加3。从实物图知道剩下2只后,又飞来了3只。

师:像这样的两道算式叫作加减混合算式,利用图示可以帮助我们解释问题。

师:同学们,你看这样的实物图和示意图都可以帮助我们说明问题,你喜欢哪种?

生1:我喜欢实物图,画起来很有趣。

生2:我喜欢用图形表示,能表示信息,而且很快。

生3:我也喜欢示意图,很方便。

师:是呀,在我们有限时间内画图示,我们可以用示意图来画,更简洁、更快。

教师引导学生把“先加后减”知识的发生、形成过程画出来,学生对如何用图示完整地呈现信息已经有一定的基础,此环节能快速准确地用图示整理出信息。在画的过程中,学生不仅能经历“先减后加”知识的形成过程,而且有助于在画的过程中对先减后加顺序的深入理解。数学课上不是教师喋喋不休的讲解,画的过程是学生们感兴趣的,增加了学习的趣味性,提高了课堂学习的效率。同时,在图示的选择上,笔者有意识地进行了提升,通过对比实物图和示意图,发现示意图的简洁美,引导学生对画图示能力的进一步提升,进而将处于直观感知水平的学生提升到直观理解水平。

图示策略不是一蹴而就的,策略的形成是一个漫长的过程,教师有意识地渗透,授之以渔,学生领悟到图示法的优点,在同类题乃至高层次的题目中能自觉运用,才能形成自己的东西。

三、用图,拓展几何直观的应用

通过画实物图或示意图整理信息,能直观地表达题意,感悟知识的形成过程。图示化教学法的目标应该让学生了解图示、学会画图示、体验画图示,进而自觉运用图示去解释或解决问题 [3]。

【片段四】

师:一起来回顾我们刚刚的学习过程。先是通过视频,观察到了数学信息,然后借助画图示的方法,把信息完整地整理出来。接着根据图示列出加减混合算式并掌握从左到右的计算顺序。这样的学习过程,你有什么收获?

生1:画图示很有趣,能画出数学信息。

生2:看图示很快能列出算式。

生3:两幅图时,要从左往右看,加减混合算式也是从左往右算的。

师:是啊,计算加减混合运算是从左往右算,像这样的画图示的方法今后能帮助我们解决更多问题呢!

师:想一想4+3-2=5和4-2+3=5这两个算式,除了表示天鹅数量的变化,还能表示什么呢?请你选择其中一个,用图示画出来。

投影展示,学生作品交流。

……

引导回顾反思,学生加深对图示法的认识,形成画图示策略。逆推,学生根据算式画图示解释其含义,不仅巩固提升学生画图示的能力,同时检验学生是否真的理解了加减混合的含义。到此时,学生的思路已经打开,巡视发现,三分之二的学生都选择了画示意图的方法,体会到了示意图的方便、简洁,能根据算式正确地画出图示。用图示直观地把算式的本质含义表达出来,渗透数形结合思想,凸显学生的思考过程,将画图示转为思维,学生的逻辑思维发展从外化转为内化 [4]。但画图示不是本节课的目的,经历画图示这个活动过程积累活动经验,提炼方法策略,为今后的学习打下基础,学生能自觉运用画图示解决问题,提升几何直观发展水平才是目的。

综上所述,本节图示化教学法的实践课,引导学生经历4个过程:初画图,整理信息;评画图,是否正确呈现信息;再画图,补充完整图画信息并列式计算;三画图,自觉运用图示,巩固内化,旨在引导学生将画图示的方法上升为主动意识。只有学生将思维建立在观察、实践、反思、运用的基础上,其数学思维才能得以发展。笔者根据教材安排和教学内容,结合学生年龄特点,引导学生利用图示直观描述和分析问题,在画图示的过程中感悟数形结合思想,领悟画图示的方法,培养学生可视化思维,逐步发展学生几何直观水平。

参考文献:

[1]  曹培英. 跨越断层,走出误区:“数学课程标准”核心词的解读与实践研究[D]. 上海教育出版社,2017.

[2]  杜英. 图画,让思维呈现更直观[J]. 数学教学通讯,2019(16).

[3]  钱春平. 解题策略教学:从激发需要到自觉运用——以“解决问题(画图)”教学为例[J]. 小学数学教师,2017(12).

[4]  蔡季晓. 小学数学图示化教学法的策略探讨[J]. 小学教学参考,2018(29).

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