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浅谈“几何直观”意识培养
“几何直观”是义务教育数学课程标准(2011年版)中增加的四个新核心词之一。因此,在小学数学课堂教学实践中,教师应充分认识到必要性,不断更新教学观念。充分明确“几何直观”意识培养对学生学习后续发展的重要性,能在教学中,结合课程性质,适时地把“几何直观”意识渗透到课堂中,不断强化学生运用“直观”分析题意习惯,为学生分析和解决问题提供了一种可靠有效的方法,加强了学生的“几何和直观”意识培养。
一、以图会意,渗透直观意识
如何将“几何和直觉”的感觉渗透到课堂中,培养学生的“几何和直觉”能力? 我认为:首先,教师在进行课堂教学时要恰当选取素材,引导学生学会以图会意,用画图的策略去分析问题,解决问题。其次,应引导学生用数学语言和符号语言转换成视觉图,以便学生在解决数学问题的过程中理解数字和形状相结合的思想。感知数量与形状,形状和数量之间的内在联系,使学生认识到数学分析与数字相结合的重要性和必要性。为此,课堂教学始于直觉,渗透意识,并允许几何和直觉思维贯穿整个学习过程。 如:在教学《分数乘法——分数乘分数》一课时,出示题:。首先,老师必须先让学生观察并说出这个算式所表示含义,并说清楚:,就是求的
是多少。接着,引导学生根据意义描绘出图形,当学生在绘图过程中出现疑问,教师要及时引导,交流,进一步完善绘制的草图,使学生充分认识到绘图分析问题是解决问题的前提。最后,通过示意图分析数量和数量之间的关系,理解、明确计算方法。反思整个解题的过程,凸显出“意图”结合分析对解决数学问题的重要作用,学生充分感受到用图形分析问题、解决问题策略的价值。
二、合情转换,强化直观意识
在培养学生的几何和直觉能力的教学中,应引导学生逐步学会运用数学变换方法解决数学问题,从而提出解决思路:假设——转换——调整——反思。体验图形关系的合情转换,培养数学思维,加强直觉意识的培养。如:在教学圆柱相关知识后,出示题:圆柱体底面的半径为2分米,侧面积为12.56平方分米。 学生受定势思维影响,必然会用一般思路去解决问题:先求出圆柱高,再求出体积。列式为: 3.14×22 × 12.56÷(3.14×22 )。解题的思路和答案都是正确的,但是方法较复杂。问题虽然得以解决,但是学生不会去思考还有没有更简单和更优化的方法。在这样的情形中,教师要适时介入“你们觉不觉得以上方法是否有点繁琐?请同学们回顾一下圆柱表面积计算公式推导过程,并画出推导视图,结合推导视图你有什么发现?”问题的提出,很好激发了学生对知识的认知冲突,必然会去审视、思考自己的解题思路及解题过程。此时,教师有序引导学生观察视觉图。 如果把拼成的长方体放“倒” , 则不难发现放倒的长方体底面相当于圆柱形侧面一半,并且长方体的高度对应于圆柱体底面的半径。从中,可以得到结论,圆柱的体积还可以这样计算:圆柱体积=圆柱侧面积÷2×底面半径。即:12.56÷2×2。
方法的优化,离不开图形的直观合情转换,一个放“倒”动作让学生的思维得升华,它不仅可以全面“分析”圆柱体的相关知识,还可以增强学生使用几何和直观的意识去分析和解决问题的愿望。
三、恰当选材,培养直观意识
培养直观意识,要恰当选材。教师在教学时要结合教材内容合理地利用实物、直观图和线段图等可视物协同分析、梳理解题思路,帮助学生发现问题,分析问题,解决问题,并证明结论的正确性。如:在教授“长方体认知”时,如何让学生更多地理解长方体的长、宽和高。教师可以先出示长方体的实物框架,引导学生观察,然后进行小组讨论并要求学生尝试画出长方体框架图,把其中一条棱檫掉,如图问:这时你能想象出它的大小吗?再檫去掉一条棱呢?如果要确定长方体大小,至少必须保几条棱?哪几条?学生根据老师的问题进行操作,并进行了交流从而得出结论。如图示:还可以去掉其中的一条棱吗? 学生看看留下的三条棱,然后想象并调整长方体框架的大小,认为它们不能再被擦掉。此时,老师清楚地告诉学生剩下的三条棱分别是长方体的长、宽和高。在整个教学活动中,教师不仅让学生经历了观察、操作、想象和交流,还通过直观操作让学生对长方体的长、宽、高有了更深认知,同时,明确了长方体的大小由长方体的长、宽和高度决定的,这更好地为后续的知识学习铺平了道路,让学生在空间思维过程中培养几何和直觉能力。
又如:在教学《包装学问》时,出示题:一个文具盒长25cm,宽10cm,高3cm。将4个铅笔盒包装成一个包装,如何包装最省包装纸?教师先要引导学生明确题意,让学生利用身边实物摆一摆、说一说,根据摆放实物画一画,逐步诱导学生用直观方法去分析并提炼出如下两种包装方法。
从上面视觉图中,学生不难发现:面积减少越大,包装纸越省。
图一包装方法:六大面重叠。表面积减少了:
25×10×6=1500(cm2)
图二包装方法:四大面,四中面重叠。表面积减少了:
25×10×4+25×3×4=1300(cm2)
1500>1300
可以得出图一包装方法是最省包装纸的。此时,老师再次引导学生认真观察上面两种包装方法的直观图,适时抛出问题:还可以怎样去比较?在观察讨论中,学生发现:方法一重叠的四个大面和方法二重叠的四个大面刚好相互抵消,此时方法一剩下两个重叠大面,方法二剩下四个重叠的中面,分别计算出它们面积再进行比较,减少面积越大的,包装纸就省。
25×10×2=500(cm2 );
25×3×4=300(cm2 )
500>300
通过图形直观类比,可以得出结论,第一种解决方案是最省包装纸。在视觉图分析下,包装过程中使物体的最大面重叠是最省包装纸。
总之,在教学中,教师可以根据教学内容安排几何和直观的教学。当使用视觉图解决数学问题时,让学生利用图形分析的经验来发现问题并解决整个问题。结合解决问题的想法和结论,并在整个小学数学学习过程中提出几何和直观的教学。