幾何作為小學數學教學中基礎知識的重要組成部分,小學生學習幾何知識由淺入深,空間觀念也靠逐步積累。從一年級起,每一年級都編排一些幾何初步知識,這既符合小學生的認知規律又有利于數形結合。同時,算術與幾何交替學習,動手又動腦,也可更好地激發學生學習數學的興趣。
一、小學階段對幾何初步知識教學的具體要求
1.空間觀念
小學生對幾何圖形的認識都基本屬于表象階段,因此,一般只描述其某些特征,不作理論性的證明,不下嚴格的邏輯定義。為了便于掌握教學要求,新大綱中把它們由低到高分為\"直觀認識\"、\"初步認識\"、\"認識\"和\"掌握特征\"四個層次進行教學。
直觀認識——看到有關圖形、實物或模型,能初步認識其外形,說出名稱。
初步認識——較前者略高一些,能略知圖形的一、兩個簡單的特征。
認識(知道)——較\"初步認識\"又略高一些,知道圖形一般特征。
掌握特征——知道圖形本質特征。這是認識的最高層次,但仍不要求對概念下定義。
2.求積計算
\"求積計算\"是幾何初步知識教學的重要內容之一。具體的教學要求是:
(1)求積計算必須在建立空間觀念的基礎上進行。
概念在小學幾何初步知識中占有很大的比重,是培養學生空間觀念的主要依托。因此,在教學時,應先教學概念,在學生對概念大量感知,并形成正確表象,建立空間觀念的基礎上再引出幾何量的計算。
(2)求積計算分兩個層次:一是\"會計算\",二是\"掌握計算公式\"。顯然,后者要求較高,而前者一般可不出現公式,學生根據圖形的特征便可直接推知計算方法。
屬于第一層次的有:會計算長方形和正方形的周長;長方體和正方體的表面積;圓柱的表面積;圓柱和圓錐的體積。
屬于第二層次的有:掌握長方形和正方形的面積計算公式;掌握平行四邊形、三角形和梯形的面積計算公式;掌握長方體和正方體的體積計算公式;掌握圓周長 和圓面積的計算公式。
(3)整個求積計算的數據不應過繁。組合圖形也一般控制在兩個圖形的組合(選學內容)。
3.操作技能
\"測量與畫圖\"也是幾何初步知識教學的重要組成部分。教學時都要從低、中、高年級由淺入深地進行訓練。
(1)測量:量線段的長度;量角的大小。
(2)畫圖:畫線段、畫角、畫垂線和平行線、畫長方形和正方形、畫圓。
二、改進幾何初步知識教學
1.教學要注意認識的層次及知識的內在聯系
幾何初步知識間的內在聯系非常密切,因此,在引導學生學習幾何知識的時候,要注意由淺入深,由易到難,由具體到抽象,由特殊到一般,由靜到動,由感性向理性發展的認識途徑,避免認知活動過程中的簡單化和形式主義。
教材中出現的面積公式有六個,體積公式有四個。其中長方形的面積公式和長方體的體積公式是基本公式,其他公式都是由基本公式通過等積變換推導出來的。
(1)基平公式的教學,是其他求積公式教學的基礎。教學時,教師應重視公式的推導過程研究,即通過有序的認知活動,增強感知效果,以利于學習能力和空間觀念的培養。
(2)由基本公式推導出來的公式的教學,同樣應重視通過學生的直觀感知,到空間想象的過程。
(3)不出現公式的其他\"求積計算\"方法的教學。
教材中不出現公式的\"求積計算\"主要有長方形的周長、正方形的周長、長方體的表面積、圓柱的表面積等。如果教師對這部分教材不理解,提出了不恰當的教學要求,教學中就會出現偏差。為什么這部分內容不出現公式,主要原因有兩個:第一,這些求積計算多是基本求積公式的擴展,而且在解決實際問題中有很大的靈活性,出現公式反而受局限;第二,這樣做更有利于空間觀念的培養。
2.教學要重視學生的觀察和操作
從直觀幾何到論證幾何,是幾何發展的基本歷史。由此可見,人們對圖形的認識,首先不是通過邏輯推理,而是依賴于經驗,依賴于觀察、反復實驗而成的。小學生對幾何圖形的認識還相當于人類早期認識幾何的階段,即屬于直觀幾何階段。因此,教學幾何初步知識,就必須采用學生喜愛的\"看一看、折一折、剪一剪、拼一拼、擺一擺、量一量、畫一畫\"等實際活動,讓學生通過親自觸摸、觀察、測量、作圖和實驗,利用觸覺、視覺、聽覺、運動覺等的協同活動,促進心理過程的內化,從而掌握圖形的特征,初步形成空間觀念。