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初中数学教学中学生几何直观能力的培养策略

黄立恒
  
扬帆媒体号
2024年29期
广州市南海中学 510000

摘要:在浩瀚的数学海洋中,几何作为一门古老而又充满活力的学科,始终以其独特的魅力吸引着无数学者与探索者的目光。几何不仅仅是关于形状、大小与空间的研究,更是人类理性思维与直观感知完美结合的典范。在初中阶段学生的数学学习进入了一个全新的领域,其中几何直观能力的培养显得尤为重要。

关键词:初中数学;几何直观能力;培养策略

引言

几何直观能力是指学生能够通过图形描述和分析问题,将复杂的数学问题转化为直观、形象的图形,从而更好地理解问题本质,找到解决问题的思路。因此,在初中数学教学中,如何有效培养学生的几何直观能力,成为了一个亟待解决的问题。

1初中数学教学中学生几何直观能力的重要性

在初中数学教学中,学生几何直观能力的重要性不言而喻。几何直观不仅帮助学生将抽象的数学概念具象化,便于理解和记忆,还极大地促进了学生的空间想象力和逻辑思维能力的发展。它能够使学生在面对复杂问题时,迅速捕捉问题的几何特征,通过图形直观地展示和分析,从而找到解决问题的有效途径。此外,几何直观能力还培养了学生的创新思维和解决问题的能力,使他们在未来的学习和生活中能够更加灵活地应对各种挑战。因此,在初中阶段加强对学生几何直观能力的培养,对于提升学生的数学素养和综合能力具有重要意义。

2几何直观能力的培养策略

2.1借助生活实物,树立几何直观意识

在初中生的数学课堂上,借助生活实物来辅助教学,是一种极为有效的教学策略,尤其适用于培养几何直观意识。设想一个生动的场景:在讲解“生活中的立体图形”章节时,教师不再局限于书本上的平面图示,而是从教室周围或提前准备好的道具中,挑选出几个具有代表性的立体实物,如篮球、书本(代表长方体)、水杯(代表圆柱体)等。

教师首先引导学生仔细观察这些实物,让他们用自己的语言描述这些物体的形状特点。随后,教师将这些实物与几何图形的概念相联系,比如指出篮球的形状与球体相似,书本的形状接近长方体,而水杯则与圆柱体有诸多相似之处。通过这样的对比和讨论,学生不仅能够直观地感受到立体图形的存在,还能在脑海中建立起实物与几何图形之间的桥梁,从而树立起初步的几何直观意识。

这种教学方式不仅使抽象的几何概念变得生动具体,还激发了学生的学习兴趣和探究欲望,为后续的几何学习奠定了坚实的基础。

2.2利用数形结合,发展几何直观能力

在讲解“一次函数”时,教师可以充分利用数形结合的思想,来发展学生的几何直观能力。课堂上,教师首先呈现一次函数的标准形式y=kx+b,并解释k(斜率)和b(截距)对函数性质的影响。随后,教师借助坐标系,画出几个不同k值和b值的一次函数图像。

学生观察这些图像时,教师引导他们注意图像的倾斜程度(代表斜率k的大小)和图像与y轴的交点(代表截距b的值)。通过对比不同函数的图像,学生能够直观地感受到斜率k的变化如何影响图像的倾斜方向和程度,以及截距b的变化如何使图像在y轴上平移。

这种将函数的“数”的性质(如k和b的值)转化为图像的“形”的变化,再反过来通过图像理解函数的性质的教学方法,不仅帮助学生深化了对一次函数的理解,还极大地发展了他们的几何直观能力,使他们能够更加灵活地运用数学知识解决问题。

2.3利用课件演示,拓展几何直观思维

在讲解“圆与圆的位置关系”这一知识点时,教师可以充分发挥多媒体技术的优势,设计一堂生动有趣的课件演示课。课堂上,教师利用精心制作的PPT或动画软件,将两个圆的位置变化过程以动态的形式呈现出来。

随着课件的播放,学生们可以清晰地看到两个圆从完全分离开始,逐渐靠近,直至相切、相交,最后可能重合或再次分离的全过程。在这个过程中,教师适时地标注出两圆的圆心距与半径之间的关系,引导学生理解并记忆不同位置关系下的判定条件。

通过这种直观、动态的演示方式,学生们不仅能够在脑海中形成清晰的图像记忆,还能够深刻体会到几何图形之间的动态联系和变化规律。这不仅有助于他们更好地理解和掌握“圆与圆的位置关系”这一知识点,还能够有效地拓展他们的几何直观思维空间,培养他们的空间想象能力和逻辑推理能力。

2.4鼓励实践操作,提升几何直观能力

在讲解“轴对称图形”时,为了让学生更深入地理解这一概念,教师可以组织一次实践操作活动。活动前,教师先简要介绍轴对称图形的定义和性质,然后分发给学生一些彩纸、剪刀、尺子等工具。

学生们被鼓励发挥创意,设计并裁剪出自己喜欢的轴对称图形。有的学生选择了蝴蝶、花朵等自然界中常见的轴对称图案,而有的学生则尝试创造出了独特的几何图形。在裁剪过程中,学生们需要仔细观察图形的对称性,确保左右两侧或上下两侧能够完全重合。

实践操作完成后,学生们纷纷展示自己的作品,并分享制作过程中的发现和体会。通过动手制作,学生们不仅直观地感受到了轴对称图形的美丽和奇妙,还深刻理解了轴对称图形的定义和性质。这种实践操作的方式不仅激发了学生的学习兴趣和创造力,还有效地提升了他们的几何直观能力。

2.5改变课后练习形式,熟悉几何能力运用

为了让学生在课后也能积极运用并提升几何直观能力,教师可以设计一系列新颖有趣的练习形式。比如,在教授完“三角形全等的判定”后,教师可以布置一项“寻宝图”式的课后作业。

作业中,教师提供一系列描述三角形特征的线索,如“在网格纸上,找到一个直角边分别为3和4的直角三角形,其斜边与网格线重合”,或者“寻找一个两边长度分别为5和6,且夹角为60度的三角形”。学生需要根据这些线索,在纸上或电脑上绘制出相应的三角形,并通过比较它们的边和角来判断是否全等。

此外,教师还可以鼓励学生以小组为单位,共同设计一套类似的“寻宝图”题目,并相互解答。这样的练习形式不仅增加了趣味性,还促进了学生之间的合作与交流,使他们在解决问题的过程中不断熟悉和运用几何直观能力。

结论

综上所述,通过多样化的教学策略,如借助生活实物、利用数形结合、课件演示、鼓励实践操作以及改变课后练习形式等,我们能够有效地提升学生的几何直观能力。这些策略不仅丰富了教学手段,也激发了学生的学习兴趣和创造力。在未来的数学教学中,我们应当继续探索和创新,为学生的全面发展提供更加广阔的舞台,让数学成为他们探索世界、解决问题的有力工具。

参考文献:

[1]徐相柱.初中数学教学中学生几何直观能力的培养探析[J].数学教学通讯:初等教育, 2015(8):2.DOI:10.3969/j.issn.1001-8875.2015.22.017.

[2]徐小建.初中数学教学中几何直观能力的培养探析[C]//广东省教师继续教育学会教师发展论坛学术研讨会论文集(六).2023.

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