几何直观在数学低段运用中的有效策略

几何直观在数学低段运用中的有效策略

刘波陕西西安市灞桥区东城第一小学710038

摘要:低年级学生抽象思维能力还在逐步形成和成长之中,即使高年级对于数量之间的抽象的联系推理分析思考过程中,学生都容易形成错误理解,所以在思考的过程中用直观形象的图形,符号把问题表达出来,把思考过程演化出来,把看不见的抽象思维显现出来,固化下来。对于学生进一步思考探索问题的思路,最终解决问题都有极大的帮助。

关键词:直观数学策略

《全日制义务教育数学课程标准》提出了与课程目标和内容有关的六个核心概念,在原来的基础上对核心概念有了新的补充,几何直观就是新的核心概念之一,对它的理解与认识是很好地实施数学课程的基础。所谓几何直观,主要是指利用图形的描述和分析问题,借助几何直观可以把复杂的数学问题,变得简明形象,有助于探索解决问题的思路,预测结果,探索思路预测结果。

在批判传统学校教育的基础上,杜威提出了“从做中学”这个基本原则,在他看来,如果儿童没有“做”的机会,那必然会阻碍儿童的自然发展。杜威认为,“从做中学”也就是“从活动中学”、“从经验中学,它使得学校里知识的获得与生活过程中的活动联系了起来。”在学生手足无措时,让他们先打开思维的羁绊,放手进行一些有目的的活动,例如画示意图,动手摆实物或以图代物,画线段图,在图上圈一圈,甚至是同学之间互动交流,讨论想法,寻找最佳解题思路等等,这些活动的进行,看似表面无序,最终使学生从“做”中看见了方向,并不断从一次一次新知的获得中,自觉地采取方法及策略,并体会到了学习的快乐。这样,我们就寻找到了一条如何培养学生几何直观能力的途径和方法。在实际课堂教学中,常常发现一些问题存在,例如长度的概念与计算,时间、人民币等等与生活息息相关问题的解决,学生往往表现出表述不清,缺乏系统合理的解决问题的方法,似乎可以理解为学生对这些知识的学习不敏感等。杜威认为,教育就是儿童现在生活的过程,而不是将来生活的预备。他说:生活就是发展,而不断发展,不断生长,就是生活。因此,最好的教育就是“从生活中学习、从经验中学习”。学校应该“成为一个小型的社会,一个雏形的社会。”在这里,学校和老师不是把外面的东西强迫儿童去吸收掌握,学校承担给学生提供学习和生活的环境,老师提供孩子方向性的指导,让学生设身处地地进行一些有目的的探究与学习活动,在理想状态下深入生活,掌握与生活息息相关的一些问题的解决策略,这些策略与途径的获得,虽然花费许多的调查与交流的时间,也许会走许多的弯路,但是学生最终找到了答案,这也未尝不是一条如何培养学生几何直观能力的途径和方法。

一、注重几何直观与数学本质的沟通

几何直观是为了更好地为数学理解而服务的。我们不能只限于形式化的表达,要强调对数学本质的认识,否则会将生动活泼的数学思维活动淹没在“形式化的海洋里。”在低年级中,我们的一些基础课中,如数的顺序一课中对前后的理解中大可发挥画一画、动动手等形式,充分利用几何的直观性,能更具体生动地理解其含义,而使人留下难忘的印象,这对于数学理解是很有效的。

二、注重几何直观的两重性,发挥对创造性思维的影响

几何直观,其一能让学生借助于直观,跳出复杂的推导更好地领会和掌握所学内容的实质,掌握解决问题的基本方法。针对学生不能灵活运用的现实困境,本人觉得学生灵活运用几何直观是在不断自觉地进行合理、有效的成功体验过程中逐步形成的。如果只是偶尔呈现相关材料,学生只是产生即时有效的结果。所以教师应该有意识地选择一些学习材料让学生经常性地有用的机会,这样才能让几何直观这种方法稳定下来,为学生所喜爱。其二是可以训练学生从几何直观去思考分析问题的能力,形成结构化的思维方式,借助于类比、联想,提高思维的灵活性和深刻性,激发学生的创造意识,进而提高创造性思维能力。

三、注重数形结合

数学的形象思维,运用直观形象信息来间接反映事物的本质规律。先是直觉地思维,然后是分析地思维,这是思维的一般顺序。如果我们把画图等动手行为看成学生的直觉思维,起点较低,学生能较自觉动手,那么通过数形结合来思考问题就是一个逻辑思维,处于学生的“最近发展区”,起点相对较高,学生较不自觉。几何直观的优势就是在于从多角度多侧面运用图形与数学模型的形象,来研究数学问题,但对于低段学生,如果直观形象特征较复杂,对直观形象的认识较模糊时,可否从逻辑思维的角度出发,来思考数学问题呢?这时就想到了数形结合。而且在实践中,学生对用计算的方法算出的答案表现出极大的喜悦。几何直观,通过画图的方式来理解;逻辑思维,通过数形结合的方式来理解,该如何处理两者的关系呢?以片段二为例,以下是我对数形结合处理的实践:首先,肯定形象思维的巨大优势,将直观形象“抽丝剥茧”,发现它的本质规律。将学生的说与动手实践相结合,边说边画。既然我们也提倡培养学生的求异思维,那么我们也考虑用逻辑思维来处理该问题。通过数形结合的方式,学生也能快速计算出缺少的砖块。相对来说,该方法对于学生来说更能接受。该方法也验证了形象思维的正确与否,发展了学生的思维。

因此,我们应该让“数”与“形”和谐发展。不能完全脱离形象的支持,发展逻辑思维,这样会对学生的动手能力的培养造成阻碍;也不能光从发展形象思维的角度出发,特别是对于直观形象特征较复杂时,应该注重方法的多样化,发展学生的“直觉”,验证自己的“直觉”。

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