劉享英
幾何直觀是揭示現代數學本質的有力工具,利用圖形描述幾何或者其他數學問題、探索解決問題的思路、預測結果。幾何直觀能力可以較好地理解數學本質,能夠開發學生的創造激情,形成良好的思維品質。
那么如何培養學生的幾何直觀能力?如何更好地發揮幾何直觀性的教學價值?
一、學生空間想象力的培養
1.讓學生在主動參與中獲取對圖形的認識
教學中關注學生的基本生活經驗和生活經歷,注重引導學生把生活中對圖形的感受與有關知識建立聯系,在學生積極主動地參與學習中,我通過一組圖片,視覺上給學生直觀的認識,引出直線,讓學生很容易發現直線的特點,尤其直線是一個理想化的概念,幾何直觀的感受凸顯得更加重要。學習直觀幾何,就像書上所說采用學生喜愛的“看一看、折一折、剪一剪、拼一拼、擺一擺、量一量、畫一畫”等具體、實際的活動方式,引導學生通過親自觸摸、觀察、測量、制作和實驗,把視覺、聽覺、觸覺、動覺等協同起來,強有力地促進心理活動的內化,從而使學生掌握圖形特征,形成空間觀念。
2.重視對學生識圖、作圖能力培養
圖形是幾何的靈魂,識圖、作圖更是學習幾何最基本的素養,在講授線段、射線、直線表示時親自示范,強調圖形名稱及細節和注意,讓學生在實際問題中動手去作圖,同桌之間互相糾正,比一比誰畫得更好,學生在畫圖時無形會更加認真、標準,在彼此糾正過程中再次鞏固基本的畫圖方法,一舉兩得。
3.多進行文字語言、符號語言和圖形語言等三種語言的互譯
在幾何教學中,訓練學生用三種語言來表示所學的定理、公理、定義等。學生通過這樣的訓練后,無論是空間想象能力,還是對定理的理解與記憶都得到較大的提高。在介紹射線、線段定義時,我將文字語言轉化為圖形語言,在三種表示的時候又將圖形語言轉化成文字語言。重要的直線公理和我說你畫,其實也都是簡單的圖形語言轉化為文字語言,平時有意識地點撥學生,進一步提高學生的空間想象能力。
4.利用多媒體信息技術
多媒體技術除了給學生展現豐富多彩的圖形世界外,也多了一條解決問題的途徑。學生在動手探究過一點有多少條直線時,雖然發現有無數條直線這一結論,但多媒體為學生展示其不易想象的圖形,擴大其空間視野,真正體會過一點有無數條直線。
二、學生直觀洞察力的培養
1.扎實學生的基礎知識
扎實的基礎是產生直覺的源泉,沒有深厚的功底,就不會迸發出直覺的思維,也就無法提高學生的直觀洞察力,教學中嚴格要求學生理解定義,熟練掌握圖形的性質和定理,如學生探究出直線公理后,規范學生的語言,牢記直線公理的內容,通過墻上固定一根細木條,至少需要幾顆釘子及如何植樹可以更加整齊等實際問題,再次強化重要的知識點。
2.創設培養學生的直觀洞察力的意境
在學習幾何圖形中,讓學生“跟著感覺走”,大膽說出自己的直覺,在復雜圖形中找出自己所需的關系,準確甄別。如在兩條相交線中,讓學生用不同方式分別表示直線,探求點與直線的位置關系,在是是非非中判斷圖形說法的正確與否。
3.觀察與思考相結合
克服粗心大意,走馬觀花,做事不求甚解的毛病,要細心地去觀察,用心地去思考,發現問題和解決問題。如,在直線上取一點C,共有幾條線段,取n點又會有幾條線段;如,尋找線段、射線、直線的區別,既需要知識點的準確,又需要語言敘述的嚴密。
4.數學思想的重要應用
幾何中所蘊含的數學思想方法非常豐富,其中最重要的就是轉化的思想方法,它貫穿幾何教學的始終,在幾何教學中占有很重要的地位。我們常常把未知轉化為已知,把復雜的問題轉化為簡單,把抽象轉化為具體,如票價問題,轉化為數線段的條數,再次強化單、雙循環問題。我們可以將數學方法傳遞給學生,而數學眼光卻無法傳遞,故應著重把握好對數學思想的教學,這樣有利于學生主動探索解決問題的方法,體會解決問題的策略,提高數學的應用意識。
三、學生用圖形來思考問題的能力的培養
1.利用圖形來記憶基礎知識
平面幾何的許多定理、公理、性質、定義等學生很難記憶清楚,通過指導學生利用圖形來記憶就比較容易解決問題,同時培養學生用圖形的意識。如射線、線段的定義在圖形的演示下,直觀、生動再現圖形形成的軌跡,利于概念的生成和記憶。
2.利用圖形來加強對概念、公理、結論的理解
在思考數學問題時,能畫圖盡量畫圖,目的是把抽象的東西直觀地表示出來,把本質的東西顯現出來,在學習數學時,應該指導學生養成一種用直觀的圖形語言刻劃、思考問題的習慣。利用圖形來加強對概念、定理等的理解,實際上就是幾何直觀在發揮優勢,也是培養數形結合的思想。如,圓柱側面積的計算,展開圓柱,得到一個長方形或正方形,畫圖,一目了然,長方形的寬就是圓柱的高,長方形的長就是圓的底面周長,最后圓柱的面積就成功推導出來了。
總之,“用圖形說話”,用圖形描述問題,用圖形討論問題,這是一種基本的數學素質。在小學階段如何更好地培養學生的幾何直觀能力,還有待于我們進一步研究,所以,在平日的工作中要善于觀察、善于思考、善于總結,力爭做一名研究型的教師。
編輯 謝尾合