初中數學教學中學生幾何直觀能力培養研究

徐峰

摘要：培養幾何直觀能力是提升學生數學學科核心素養的關鍵。本文分析幾何直觀能力的定義，根據初中數學教學現狀，探究培養學生幾何直觀能力應遵循的原則，然后結合筆者教學經驗分析培養策略和方法。一方面，能提升學生的幾何直觀能力；另一方面，能優化初中數學課堂，喚醒課堂生命力和活力，促進學生學科核心素養的提升。

關鍵詞：初中數學教學；幾何直觀能力；培養

近幾年，培養學生幾何直觀能力已成為初中數學教學的關鍵。重視培養學生的幾何直觀能力，利用直觀方法呈現知識難點，能拓寬學生的知識視野，讓學生掌握學習難點，理解抽象知識，提升理解能力，為學生解決問題創設條件。同時，將幾何直觀能力培養置于課堂教學中，能在視覺、聽覺和觸覺的刺激下引導學生學習抽象知識。

1 ? 相關概念綜述

1.1直觀的內涵

直觀是指通過對客觀事物的直接接觸而獲得感性認識的一種方式。

而在數學教學中，直觀是指借助聽覺、視覺和觸覺讓學生直接感知知識內容，理解數學重點，為學生學習數學知識創設條件。

1.2幾何直觀的內涵

新課標中的幾何直觀是指運用圖表描述問題和分析問題的意識和習慣。徐利治教授認為：幾何直觀是借助于見到的或想到的幾何圖形的形象關系，產生對數量關系的直接感知。徐云鴻以數學實踐為出發點分析幾何直觀的概念，包括如下四個方面：第一，幾何直觀具有自己本身的價值。第二，幾何直觀運用較為直觀的圖形，將其與抽象的數學語言有機地結合，從而突破理解上的難點。第三，幾何直觀既是一種過程，也是一個結果。第四，幾何直觀與空間概念相輔相成，他們之間既有聯系，又有不同點。

因此，關注并提升學生的幾何直觀能力，對學生學習非常重要。教師也要明確認識到幾何直觀并不等同于單一教學方法，也絕不是使用單一實物、圖形傳授數學知識，而是側重于培養學生的綜合能力，促進整體數學教學任務和幾何直觀能力的融合。

1.3幾何直觀在數學教學中的重要意義

關注學生的幾何直觀能力，能幫助學生理解數學知識點和問題，還能激發學生的自主學習熱情，激活學生的創造性思維。從幾何直觀定義來看，幾何直觀能力提升后，能為學生感知數學之美奠定基礎。

另外，幾何直觀是提升學生數學認知能力的基礎，能指導學生從多角度分析和理解數學知識。同時，幾何直觀作為學生創造性思維的基本元素，能幫助學生發現知識要點。

關于培養學生幾何直觀能力的重要性，大多數學者從創造性思維、數學問題理解能力、數學之美感知能力出發論述要點。在數學學科教學中，部分知識內容難度大，相對抽象，所以提升幾何直觀能力能為學生探索知識奠定基礎，促進學生的發展。圍繞直觀實物設計教學任務，讓學生通過“折一折”“摸一摸”“擺一擺”感知知識的變遷過程，感知數學與生活的關系，激發學習興趣。

2 ? 在初中數學教學中學生幾何直觀能力培養的原則

將幾何直觀能力放在教學的重要位置，培養學生的學科核心素養，教師可以從如下三個原則出發：

第一，創新性原則。教師主動對課堂教學方法進行創新，采取創新的教學方法組織活動，促進多媒體技術和數學課程教學相融合，充分利用教學資源引導學生學習，直觀展示教學要點，將教學知識點滲透到流行元素中，解決傳統背景下的課堂教學問題，打破教學障礙，激發學生的探索欲和求知欲，讓學生深度掌握教學重點和難點。

第二，引導性原則。要想提升學生的幾何直觀能力，教師要明確自身的角色定位，精心組織。初中生的思維比較活躍，情緒波動較大，如果無法做到精心引導，可能會使學生無法在課堂上集中注意力，不利于提升教學效果，無法深入理解數學知識。所以，教師應發揮自身引導作用，關注教學效果，為學生思考問題創設條件。

第三，拓展性原則。教師設計和組織數學教學任務期間，要以教材為依據拓展知識點，以促進學生深度理解知識內容為中心，深入挖掘教材內容。

3 ? 在初中數學教學中培養學生幾何直觀能力的對策

3.1利用多媒體設備強化學生的認知

黑板和粉筆是傳統數學教學的常用工具。傳統教學背景下，教師大多采取語言講解法，學生在課堂上學習興趣不足。隨著新時代計算機技術、大數據技術和信息技術的發展，教師在培養學生幾何直觀能力的過程中，需要發揮多媒體設備的優勢，融合視頻、聲音和圖片等的優勢，為學生營造良好的學習氛圍，優化課堂教學體系，減輕學生的學習壓力。

研究表明，小學生的思維發展特征以具體形象思維為中心。而進入初中后，學生的思維發展發生了較大變化，從具體形象思維轉變為抽象思維，但具體形象思維仍發揮著重要作用。所以，將信息技術應用于幾何教學中，指導學生簡化知識點，將復雜、抽象的問題轉變為形象知識，能促進學生更好地理解重難點知識，為學生找出解決問題的方法和思路，提升學生的幾何直觀能力。

以平移知識為例，教師可以利用信息技術優化課堂，提高教學效率。如教師可以借助PPT、幻燈片向學生呈現滑冰運動員滑冰的視頻，讓學生了解滑冰運動員的動作特征，讓學生直觀掌握平移特點，培養學生的幾何直觀能力。

3.2關注并重視學生的直觀體驗

要關注學生的數學觀察能力和實踐操作能力，讓學生在主動觀察、積極探究、學習實踐和操作中豐富知識經驗，形成深切感知和體驗。教師應以幾何直觀知識為中心設計教學，提升學生的數學思維能力。所以，教師在組織和實施教學任務期間，應以學生的學習需求為出發點，精心設計實驗操作，指引學生學習。

對比傳統的課堂教學模式可知，初中生對課堂操作實驗比較感興趣，部分學生很喜歡數學推理過程。針對學生這一特征，如果教師能營造有趣的實踐操作的課堂學習氛圍，引導學生積極學習，能實現提質增效的課堂教學目標。為了高效率指導學生學習知識，讓學生主動參與數學課堂，提升學生的幾何直觀能力，教師也可以通過實驗項目賦予學生多感官體驗，拓寬學生的知識視野。

3.3優化數學教學任務

教師要圍繞教學目標，結合教學情況，針對學生的學情制訂教學計劃、更新教學目標、優化教學內容、關注教學實效，實現因材施教的目標。同時，教師要以學生的學習情況為中心更新教學任務，豐富教學內容。

例如，教師可以設計分組教學方法，評估學生的知識體系，衡量學生對數學知識的整體掌握情況，優化教學任務，利用新興教學方法指導學生學習，幫助學生鞏固知識點、激活思維，讓學生對課堂活動產生興趣，促進學生自主學習，營造和諧的學習氛圍，讓每位學生都有參與課堂的機會。

在作業布置方面，教師要保障作業設計的靈活性，觀察學生的學習狀態。另外，教師需要為學生推薦書籍，培養學生應用數學知識的能力，為學生后期高效率完成任務創設條件。

3.4為學生提供實踐操作機會

思維能力作為數學課堂學習的關鍵，是培養學生核心素養的重中之重。但對于初中生來說，由于他們的生活經驗不夠豐富，在數學學習中存在體驗感和直觀感較差的問題。因此，教師要重視學生的直觀體驗。

教師在設計教學任務時，應重視圖形體驗，讓學生直觀分析幾何圖形的特征，構建空間想象框架，提升幾何直觀能力。教師是組織教學任務的關鍵人物，應引導學生積累豐富的表象知識，讓學生掌握更多素材，培養學生的幾何直觀能力。因此，在設計幾何教學時，教師一方面應幫助學生學習圖像知識，了解圖形特征；另一方面要讓學生重視實踐操作。

實施數學教學任務時，教師可以為學生提供充足的實驗操作機會，為學生自主學習創設條件，使其在聽覺體驗、觸覺體驗和視覺體驗中提升實踐操作技能，豐富感官體驗。

以菱形、矩形為例，為了幫助學生了解兩種圖形的異同點，教師要為學生提供參與實踐的機會，通過動手操作設計平行四邊形，促進學生理解知識內容。教師也可以將四邊形當作工具設計矩形教學項目，優化矩形教學，讓學生探索矩形特征，創新教學方法，為學生高效率學習數學知識創設條件，激發學生的探究興趣，讓學生的幾何直觀能力得以提升。

3.5實施生活化教學

數學源于生活，將生活化策略滲透到教學活動中，教師要根據學生生活經驗，為學生設計有趣、熟悉和參與感強的生活情境，讓學生在學習過程中形成創新知識脈絡，積累學習經驗，學以致用。

生活中有各種幾何圖形，可用作學生學習數學知識的素材。例如，社會生活中很多建筑具有對稱美特征，教師可以引導學生觀察幾何圖形并探索幾何圖形對生活的影響。

綜上所述，教師要開闊學生的眼界、重視直觀體驗、優化教學任務，提升學生的實踐操作能力。利用多媒體設備，采取生活化教學策略，滲透幾何直觀知識，培養學生的數學邏輯思維，為構建優質的數學課堂創設條件。同時，利用幾何優化教學任務，不僅能提升課堂教學效果，還能提升學生的數學核心素養，激活學生的數學思維。將數學思維當作解決問題的載體，提高數學教學質量。教師要意識到，數學核心素養包括幾何直觀能力，要以幾何直觀能力為切入點設計數學教學任務，重視學科核心素養，引導學生吸收數學知識，讓學生學以致用，發揮幾何圖形的教育價值。

參考文獻：

[1]李鵬.初中數學教學中幾何直觀能力培養方案[J].中學數學，2023（2）：60-61.

[2]蔡延生.初中數學教學中幾何直觀能力的培養[J].數學學習與研究，2022（35）：33-35.