1. 例談小學數學教學中如何培養學生的幾何直觀能力
幾何直觀主要指利用圖形描述和分析問題。《全日制義務教育數學課程標准( 2011 版) 》將「幾何直觀」正式列為十個核心概念之一。 藉助幾何直觀可以把復雜的數學問題變得簡明、形象,有助於探索解決問題的思路,預測結果。無論是在圖形與幾何領域還是在數學領域亦或是其他知識領域的教學中,都應重視幾何直觀的培養。本文從幾何直觀的概念、教學價值以及培養幾何直觀的教學方法這幾個方面進行闡述、論證。
新課改背景下對「四基」的要求,數學課程標准提出:培養和發展學生的幾何直觀能力,幾何直觀已經成為數學教育中的一個值得關注問題,培養學生的幾何直觀能力,引導學生學會用畫圖的策略分析題意,解決簡單的實際問題,逐步上升到能將直觀圖與數學語言、符號語言進行合情轉換,我認為直觀是一種感知,一種有洞察力的定勢,其本質就是讓學生看圖想事、說理、解決問題。幾何直觀主要體現兩點:一是一眼能看出不同事物之間的關聯;二是透過現象看本質。數學是對客觀現象抽象概括而逐步形成的,它是研究數量關系和空間形式的科學。
一、幾何直觀的教學價值
《全日制義務教育數學課程標准( 2011 版) 》首次提出在義務教育階段應當注重培養學生的幾何直觀,凸顯了幾何直觀在學生數學學習過程中的地位和作用,彰顯了幾何直觀的教學價值。隨著數學課程標准提出培養和發展學生的幾何直觀能力,幾何直觀已經成為數學教育中的一個關注問題,在內容上、意義上和方法上遠遠超出對幾何圖形本身的研究意義。
數學知識是抽象的,學習數學最需要的是抽象思維和推理能力。所以在思考的過程中用直觀形象的圖形、符號把問題表述出來,把思考的過程描述出來,把看不見的抽象思維顯現出來、固化下來,一是有助於把復雜、抽象的問題變得簡明、形象。二是有助於探索解決問題的思路並預測結果,三是有助於幫助學生直觀地理解數學。可以說從小就重視培養幾何直觀能力,對以後數學知識的學習會有極大的幫助。
二、培養幾何直觀能力的教學方法
在小學數學中培養學生的幾何直觀能力,要先從直觀教學開始,引導學生學會用畫圖的策略分析題意,解決簡單的實際問題,逐步上升到能將直觀圖與數學語言、符號語言進行合情轉換,並逐步在解決數學問題的過程中滲透數形結合的思想,感悟數與形、形與數之間的轉化,讓幾何直觀的培養貫穿在整個小學數學學習過程中。
(一)重視直觀感知,突出畫圖策略的教學。
《解決問題的策略》主要教學用畫直觀示意圖的方法解決有關面積計算的實際問題。在教學面積計算的問題時,關鍵要使學生想到畫圖、正確畫圖、用圖分析和體驗畫圖解決問題的好處。首先可以向學生呈現純文字的例題,面對比較復雜的數學問題,引導學生想到用畫圖的方法整理條件和問題。接著鼓勵學生嘗試畫草圖,讓學生的思維集中於用畫圖來表達題意,並通過師生交流,進一步完善畫出的示意圖,使學生感受到畫圖能清楚地理解題意。然後藉助示意圖分析數量關系,明確先求什麼,再求什麼,列式解答後,要再結合算式和圖說說解題思路。最後反思整個解題的過程,突出示意圖對解決這個數學問題的重要作用,感受畫圖策略的價值。「試一試」和「想想做做」的題目與例題相比有一定變化,解決這些問題後,要引導學生思考:「不畫圖能准確解決這些問題嗎?畫圖時要注意什麼?」加深學生對應用畫圖策略價值的直觀體驗。 例如:在「五一」節的三天假期里,笑笑讀了一本故事書,第一天讀了全書總頁數的1/3頁,第二天和第三天讀的頁數比是4∶3,第二天比第三天多讀16頁,請問這本故事書共有幾頁?
第一天 第二天 第三天
比 第三天多讀16頁
(二)重視直觀圖形與數學符號的合情轉換。
《正比例的意義》,在學生認識正比例的意義後,教材安排了正比例圖像的初步認識,藉助直觀的圖像,幫助學生進一步認識成正比例量的變化規律,為以後的學習作適當孕伏。教學時,根據例1表中的數據,先引導學生用「描點法」畫出一幅表示正比例關系的圖像。在描點的過程中,引導學生把所描出的點與表中的數據相對照,讓學生初步理解圖像上各點所表示的實際意義,即每個點都表示路程和時間的一組相對應的數值。再通過觀察,使學生發現所描出的這些點正好在一條直線上,清楚地認識正比例圖像的特點,並藉助直觀的圖像進一步理解兩種量同時擴大或縮小的變化規律,理解正比例的意義。畫出圖像後,讓學生根據圖像來判斷行駛路程和時間,進一步認識圖像上任意一點所表示的實際意義,初步體會正比例圖像的實際應用。通過正比例圖像與正比例關系式的轉換,加深對正比例意義的理解,為今後進一步學習函數知識打下初步的基礎。
再如,教學《用假設的策略解決實際問題》時,可以提示學生根據自己的假設畫出示意圖,並根據畫出的圖分析假設後乘船人數的變化以及產生這種變化的原因,引導學生根據數量發生的變化及時進行調整,推算出每種船的只數,最後進行檢驗。這一解決問題的過程就涉及直觀圖與算式的轉換,學生藉助直觀圖,抽象出解題思路:假設—比較—調整—檢驗。在培養學生幾何直觀能力的教學中,可以通過直觀圖像與數學符號的互相轉換,引導學生逐步學會利用圖形描述和分析數學問題。
(三)重視數與形的結合。
1.藉助線段圖,理解、分析數量關系
線段圖是幫助理解數量關系形象化、視覺化的工具。藉助線段圖題目中量與量之關系,可以達到化繁為簡、化難為易的目的,變「看不見」為「看得見」,不但能很好地幫助理清數量之間的關系,還能進一步幫助學生分析數量關系,拓寬解題思路。我們在教學中可以用線段圖和數學分析法解決和差問題和雞免同籠的問題,感悟用數形結合解決問題策略的優越性,從而獲得解決問題的策略,同時獲得替代、假設、轉化等數學思維方法,並在自主解決問題的過程中享受成功的喜悅,建立了自信,激發了學生學習的興趣,如:有的問題文字上比較難理解,問題解決者的頭腦中不易理清數量關系,將文字上的數量關系轉化為線段圖表示時,數量關系就一目瞭然。例:「天津到濟南的鐵路長360千米。一列快車從天津開出,同時有一列慢車從濟南開出,兩車相向而行,經過4小時兩車相遇,快車平均每小時行68千米,慢車平均每小時行多少千米?」
2、以形助數,讓問題變得直觀化
從低年級開始學習認數、學習加減法、乘除法,到中年級的分數的認識、高年級負數的認識等,都是以具體事物或圖形為依據的,學生根據已有的生活經驗,都是在具體表象中抽象出數,算理等。實現了以形助數,讓問題變得形象化,直觀化。
3.運用圖形分析數量關系。
「數形結合」可以藉助簡單的圖形、符號和文字所作的示意圖,促進學生形象思維和抽象思維的協調發展,溝通數學知識之間的聯系,從復雜的數量關系中凸顯最本質的特徵。它是小學數學教材的一個重要特點,也是解決問題時常用的方法。為了更好的理解題目,教師要鼓勵學生圍繞問題運用直觀圖形幫助理解,把一個無從下手的題目具體化。在老師的引導下,讓學生領悟「數形結合」的數學思想,充分利用圖形的直觀性和具體性,發現數量關系,找出解決問題的突破口。畫圖不僅是為了解題,更為重要的是建立圖文並茂的場景圖,讓孩子們的思維更准確。
六年級(下冊)《用轉化的策略解決實際問題》一節的「試一試」:幾個分數的分子都是1,分母分別是2、4、8、16、 32、64,要計算出這幾個分數連加的和是多少。為了啟發學生運用轉化的策略,培養學生初步的幾何直觀能力,教材呈現了直觀圖,用大正方形表示1,用正方形中的相關部分分別表示每個分數,整個圖形中的塗色部分表示這些加數的和。同時,教材還提示學生「看圖想一想,可以把這個算式轉化成怎樣的算式計算」。
實際教學時,可以分三個層次進行教學,並通過解決問題的過程培養學生的幾何直觀能力。第一層次:指導看圖,學會轉化。呈現算式後,學生一般會應用通分的方法進行計算。這時,教師可以鼓勵學生思考其他的方法,根據直觀圖,先結合各個分數理解直觀圖中各部分的意義,再啟發學生將其轉化為1-1/64進行計算。第二層次:適當拓展,突出直觀。教師將算式拓展到1/2+1/4+1/8+…+ 1/256,學生一般會根據畫直觀圖的方法,將算式轉化為1- 1/256進行計算。這時,教師要引導學生體會到,數與形的完美結合可以幫助我們將復雜的算式轉化成簡單的算式進行計算。第三層次:深度思考,強化直觀。教師可以啟發學生觀察分母的特點:分母分別是2、2個2相乘、3個2相乘、4個2相乘……在直觀圖上先把正方形平均分成2份,取其中的1份;再把剩下的圖形平均分成2份,取其中的1份……最後分出的圖形與剩下的圖形相等,藉助直觀圖,只要用單位「1」減去剩下圖形的大小就是所要求解的結果。在應用轉化策略解決問題的同時,巧妙藉助幾何直觀,培養學生初步的幾何直觀能力。
(四)教學中融入幾何直觀教學。
教學中,教師可以根據教學內容,適當安排幾何直觀教學。利用直觀圖解決數學問題,有助於梳理解題思路,幫助學生發現問題,分析問題,解決問題;也利於證明結論的正確性。例如,三年級教學「平均數」時,可以利用條形統計圖,直觀理解「移多補少」的方法,理解平均數的意義。如:小明前三次數學考試的平均成績是93分,第四次數學考試的成績比四次數學考試的平均成績高3分,小明第四次數學考試的成績是多少分?組織教學時,教師可以根據平均數的意義,通過畫線段圖幫助學生學會用「移多補少」的方法解決一些復雜的平均問題,突出直觀圖在解決數學問題中的作用。
再例如:在「三角形內角和」這一課時學習中,通過量、剪、拼、折等數學活動,讓學生親自實踐操作,發現規律,主動推導並得出「三角形內角和是180°」的結論。學生生起初更多能想到的方法就是用量角器分別量出三個角,在進行相加求和。測量的結果是都在180°左右。老師再引導學生注意180°的平角特徵,由此進行二個活動,讓學生親自操作體驗。
操作一:拼一拼
操作二:折一折
在此教學過程中,學生通過「量一量」猜測結論,再通過「剪一剪」「拼一拼」「折一折」驗證出結論。通過多種感官參與比較、分析從而自主探索得出結論,得到的不僅是三角形內角和的知識,也是學生學到了怎樣由已知探索未知的思維方式與方法,培養他們主動探索的精神。
(五)重視空間想像,培養學生創造思維。
在教學《長方體長、寬、高的認識》時,教師可以先引導學生觀察長方體的框架後,再進行小組討論。然後,要求學生去掉其中的一條棱,這時你能想出它的大小嗎?繼續對棱進行拆除工作,提問:至少必須保留哪幾條棱,才能讓你猜想到它的大小呢?學生一邊想像,一邊交流,最後,學生留下了相交於一點的三條棱。還可以去掉其中的一條棱嗎?學生看看留下的三條棱,再想像並比劃這個長方體的大小。最後,學生都認為不能再去掉棱。這時,教師引導學生認識這三條棱分別是長方體的長、寬、高。在這個活動中,教師讓學生在經過觀察、操作、想像和交流後,不僅讓學生認識了長方體的長、寬、高,而且還明白了長方體的大小是由長方體的長、寬、高所決定的,讓學生在空間思維的過程中培養了幾何直觀能力。從而提高學生的創造性思維能力。
三、結論
綜上所述,教學中,教師可以根據教學內容,適當安排幾何直觀教學。幾何直觀教學離不開推理和歸納。在利用直觀圖解決數學問題時,推理有助於梳理解決問題的思路,發現問題,解決問題;也利於證明結論的正確性,把幾何直觀教學貫穿在整個小學數學學習過程中。
2. 小學數學為什麼要加強直觀幾何教學
直觀幾何的教學為以後的立體幾何教學打下基礎,同時也可以培養學生的抽象思維能力。
3. 小學數學教學中如何培養學生的幾何直觀能力
1.結合具體實物,通過多種方法和手段(如看、摸、說、畫、折等等),逐步抽象出幾何基本專圖形,弄屬懂幾何圖形的基本概念和特徵。
2.釐清各類圖形之間的關系:點、線、面、體之間的組合變化;同類圖形的異同(四邊形、平行四邊形、正方形、長方形、梯形、棱形等)。
3.使用多種手段讓學生在充分感知事物表象的基礎上,抽象出圖形的本質特徵,發展學生的抽象思維能力、邏輯思維能力、直覺思維能力、想像聯想能力、創造創新能力等。
總之,學生的幾何直觀能力並不是一朝一夕就可以培養的,要在方法正確的前提下,樹立持之以恆的耐心,方可取得成效,不可操之過急。
4. 小學數學教學中如何培養學生的幾何直觀能力
我國著名的數學家華羅庚說:「形缺數時難入微,數缺形時少直觀」。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、預測結果的工具。幾何直觀能力可以較好地理解數學本質,使學生體驗數學創造性工作歷程,能夠開發學生的創造激情,形成良好的思維品質。那麼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,在這里談談我的看法: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,在學生積極主動的參與學習中,我通過一組圖片,視覺上給同學們直觀的認識,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的更加重要。學習直觀幾何,就像書上所說採用學生喜愛的「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、製作和實驗,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徵,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是親自示範,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,比一比誰畫的更好,學生們在畫圖時無形會更加認真、標准,在彼此糾正過程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的教學中,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後,無論是空間想像能力,還是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像能力。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像的圖形,擴大其空間視野,真正體會過一點有無數條直線。
5. 如何培養小學生數學直觀思維能力
在小學數學能力中,思維能力是最重要的一種能力,包括邏輯思維能力、直覺思維能力、形象思維能力和創造性思維能力。知識是思維活動的結果,又是思維的工具。學習知識和訓練思維既有區別,也有著密不可分的內在聯系,它們是在小學數學教學過程中同步進行的。數學教學的過程,應是培養學生思維能力的過程。
數學教學與思維的關系十分密切,數學教學就是指數學思維活動的教學,數學教學實質上就是學生在教師指導下,通過數學思維活動,學習數學家思維活動的成果,並發展數學思維,使學生的數學思維結構向數學家的思維結構轉化的過程。
2 數學思維能力概述
2.1 數學思維的含義
數學思維是針對數學教學活動而言的,它是通過對數學問題的提出、分析、解決、應用和推廣等一系列工作,以獲得對數學對象的本質和規律性的認識過程。
2.2 數學思維能力的含義
數學思維能力是人們在從事數學活動時所必需的各種思維能力的綜合,數學思維能力主要包括四個方面的內容:①會觀察、實驗、比較、猜想、分析、綜合、抽象和概括;②會用歸納、演繹和類比進行推理;③會合乎邏輯地、准確地闡述自己的思想和觀點;④能運用數學概念、思想和方法,辨明數學關系,形成良好的思維品質。
2.3 數學思維能力的界定
新頒布的數學教學大綱對常規的數學思維能力的界定:①數形感覺與判斷能力;②數據收集與分析能力;③幾何直觀和空間想像能力;④數學的表示與數學建模能力;⑤數學運算和數學變換能力;⑥歸納猜想與合情推理能力。
3 在小學數學教學中如何培養學生的數學思維能力
3.1 化抽象為直觀,促進學生思維
在數學基礎知識教學中,應加強形成概念、法則、定律等過程的教學,這也是對學生進行初步的邏輯思維能力培養的重要手段。然而,這方面的教學比較抽象,加之學生年齡小,生活經驗缺乏,抽象思維能力較差,學習時比較吃力。學生學習抽象的知識,是在多次感性認識的基礎上產生飛躍,感知認識是學生理解知識的基礎,直觀是數學抽象思維的途徑和信息來源。在教學時,應注意由直觀到抽象,逐步培養學生的抽象思維的能力。如在教學「角」這部分知識時,為了使學生獲得關於角的正確概念,首先引導學生觀察實物和模型:如三角板、五角星和張開的剪刀、扇子形成的角等,從這些實物中抽象出角。接著再通過實物演示,將兩根細木條的一端釘在一起,旋轉其中的一根,直觀地說明由一條射線繞著它的端點旋轉可以得到大小不同的角,並讓學生用准備好的學具親自動手演示,用運動的觀點來闡明角的概念,並為引出平角、周角等概念做了准備。
3.2 聯系新舊知識,發展學生思維
聯系舊知,進行聯想和類比。舊知是思維的基礎,思維是通向新知的橋梁。由舊知進行聯想和類比,也是尋求正確思維方向的有效途徑。聯想和類比,就是把兩種相近或相似的知識或問題進行比較,找到彼此的聯系和區別,進而對所探索的問題找到正確的答案。數學知識具有嚴密的邏輯系統。就學生的學習過程來說,某些舊知識是新知識的基礎,新知識又是舊知識的引伸和發展,學生的認識活動也總是以已有的舊知識和經驗為前提。每教一新知識都盡可能復習有關的舊知識,充分利用已有的知識來搭橋鋪路,引導學生運用知識遷移規律,在獲取新知識的過程中發展思維。如在教「加減法各部分的關系」時,先復習了加法中各部分的名稱,然後引導學生從35+25=60中得出:60-25=35;60-35=25。通過比較,可以看出後兩算式的得數實際上分別是前一個算式中的加數,通過觀察、比較,讓學生自己總結出求加數的公式:一個加數=和減去另一個加數。這樣引導學生通過溫故知新,將新知識納入原來的知識系統中,豐富了知識,開闊了視野,思維也得到了發展。
3.3 精心設計問題,引導學生思維
小學生的獨立性較差,他們不善於組織自己的思維活動,往往是看到什麼就想到什麼。培養學生邏輯思維能力,主要是在教學過程中通過教師示範、引導、指導,潛移默化地使學生獲得一些思維的方法。教師在教學過程中精心設計問題,提出一些富有啟發性的問題,激發思維,最大限度地調動學生的積極性和主動性。
例如: 小玲做了7個五角星,小雲做了8個五角星,她們送給幼兒園的小朋友們10個五角星,還剩幾個?
解:具體可設計這樣一些問題:
「這道題告訴了我們哪些條件?」
「知道小玲做7個,小雲做了8個,可以求出什麼?」
「又知道送給幼兒園小朋友10個,可以求出什麼?」
「那麼這道題先算什麼,後算什麼?」
學生的思維能力只有在思維的活躍狀態中,才能得到有效的發展。在教學過程中,教師應根據教材重點和學生的實際提出深淺適度,具有思考性的問題,這樣就將每位學生的思維活動都激活起來,通過正確的思維方法,掌握新學習的知識。
3.4 進行說理訓練,推動學生思維
語言是思維的工具,是思維的外殼,加強數學課堂的語言訓練,特別是口頭說理訓練,是發展學生思維的好辦法。在學習「小數和復名數」這一章節時,由於小數與復名數相互改寫,需要綜合運用的知識較多,這些又恰恰是學生容易出錯的地方。怎樣突破難點,使學生掌握好這一部分知識呢?在課堂教學中注重加強說理訓練。在學生學完例題後,啟發總結出小數與復名數相互改寫的方法,再讓學生根據方法講出做題的過程。通過這樣反復的說理訓練,收到了較好的效果,既加深了學生對知識的理解,又推動了思維能力的發展。
3.5 堅持啟發教學,調動學生思維
教學中要充分重視教材中例題和練習中「也可這樣算」、「看誰算得快」、「怎樣算簡單就怎樣算」等提示,指導學生通過聯想和類比,拓寬思路,選擇最佳思路,從而培養學生思維的敏捷性和靈活性。發展思維要在學生積極思維中才能實現。啟發式教學注重展現知識發生過程,創造情境,啟發學生比較、分析、綜合、抽象、概括以及判斷、推理等,思考問題,發現問題,得出結論。因此在教學中,學生不但掌握了知識,還發展了思維能力。教學中注意溝通知識之間的聯系,可以培養思維的廣闊性和深刻性。例如教學分數應用題時啟發學生聯想起倍數應用題,教學百分數應用題時啟發學生聯想起分數應用題……這樣可以調整和完善學生頭腦中的認知結構:從幾倍的「幾」到幾分之幾的「幾」,到百分之幾的「幾」,從而使之連成一個整體,不僅培養了學生思維廣闊性,也培養了思維的深刻性。
3.6 加強逆向應用公式和逆向思考的訓練,提高逆向思維能力
相當一部分學生,往往只習慣於從左到右地運用公式和常規的正向思考,一遇「正道」受阻時,就顯得一籌莫展。所以在教學中,注意經常對學生進行逆向應用公式和逆向思考的訓練,克服思維定勢的消極影響,引導學生去做與習慣性的思維方向完全相反的探索。左推不行時,就考慮右推,或左右一起推;直接解決難奏效時,就著手間接解決;正面探討發生困難時,就從反面求得解決。許多問題按「常規」看,似乎到了「疑無路」的境界,但通過逆向思維就會豁然開朗,喜見「又一村」。可見,提高逆向思維能力,將使學生的思維更加全面、合理,從而提高學生分析問題和解決問題的能力。
例如:紅星小學的一次數學競賽,共有10道題,每做對一道得8分,每做錯一題倒扣5分,小明得41分,他做對幾題?
解:此題固然可以按「常規」解法,即小明做對了x道題,做錯了(10-x)道題,根據題意列出方程
8x=41+(10-x)×5
8x=41+50-5
8x+5x=91
13x=91
x=7
答:小明做對了7道題。
若用逆向思維,則可得如下新穎解法。
解:假若小明10道題都答對的話,應得10×8=80(分)
但他實際得了41分,一共失了80-41=39(分)。我們又知道,每答錯一題「不僅不給分,還要倒扣5分」,即每答錯一題就失掉5+8=13(分),由此就能求出他答錯了39÷13=3(道題)。
10-3=7(道題)
答:小明做對了7道題。
有了從逆向思維去思考問題的習慣後,思路豁然開朗,往往可以收到意想不到的效果。
3.7 鼓勵學生想像,發表獨立見解,發展創造性思維能力
創新思維與想像密不可分,在強調思維創新的今天,更就注重想像。在小學數學教學中,要十分重視學生想像力的培養。培養並開發小學生的創造潛能,要鼓勵學生質疑問題,引導他們學會觀察,勤於分析,善於思考,不斷提高洞察力,不時地提出問題和解決問題。教學中要鼓勵學生標新立異,敢於突破。
例如:計算
按混合運算順序計算,相當繁瑣。要是想到乘法分配律,將 與45交換位置,結果將令人振奮。
原式=
培養創造思維能力要以掌握豐富的知識為基礎。所以要扎扎實實抓好雙基教學,以促進思維發展。其次,培養思維能力要有良好的教學環境和氛圍,要逐步地把學生從課堂引向社會,從書本知識的學習引向參與社會實踐,以豐富他們的知識,擴展他們的視野,開發他們的創造潛能。第三,創新是艱難的事,要不怕失敗,不怕困難,鍥而不舍,奮發進取,否則也就談不上創造性思維能力的培養和提高。
3.8 加強分析、綜合、類比方法的訓練,提高邏輯思維能力
分析法的思維過程,比較切合學生的思維實際,為學生所樂於接受,且易於找到解題的途徑。而綜合法的形式便於敘述。所以,解題時最好邊分析邊綜合。這對於較難較復雜的問題,就更為適用。類比的方法將把思維對象與已知的知識、解法聯系起來,從它們相似關系中發現解決問題的「鑰匙」。因此,加強分析、綜合、類比方法的訓練,有機地將它們揉合在一起,這對於提高學生邏輯思維能力,提高學生的解題能力是大有助益的。邏輯思維是藉助於概念、判斷、推理等思維形式所進行的思考活動,是一種有條件、有步驟、有根據、漸進式的思維方式,是小學生數學能力的核心。因此,在小學數學教學中必須著力培養學生的邏輯思維能力。
4 總結
數學教學與思維密切相關,數學能力具有和一般能力不同的特性,因此,發展數學思維能力是數學教學的重要任務,我們在發展學生數學思維能力的努力中,不僅要考慮到能力的一般要求,而且還要深入研究數學科學、數學活動和數學思維的特點,尋求數學活動的規律,培養學生的數學思維能力。小學數學教學的目的,不僅在於傳授知識,讓學生學習、理解、掌握數學知識,更要注重教給學生學習的方法,培養學生思維能力和良好的思維品質,這是全面提高學生素質的需要。
6. 試析小學數學教學中如何培養學生的幾何直觀能力
幾何直觀作為數學新課標的十大核心詞之一,是指利用演示、畫圖、操作等直觀手段幫助學生描述問題、分析問題,把復雜的數學問題變得簡明、形象,幫助學生直觀地理解數學,有助於探索解決問題的思路。幾何直觀是一種十分有效的教學手段,下面就幾何直觀在小學數學教學中的作用談談個人體會。
一、運用直觀演示,建立數學概念
在小學數學教學中,數學概念比較抽象又乏味枯燥,使學生對於概念學習提不起興趣。教師往往對概念反復口頭解說,然後學生記憶或背誦,但由於沒有真正理解其本質含義,不能很好地將知識進行運用。教學中,教師可以運用直觀演示的手段,將抽象的數學概念簡單化、形象化,使學生對概念的理解更清晰、深刻。
比如四年級上冊認識兩條直線「互相垂直」的位置關系,當兩條直線相交成直角時,這兩條直線互相垂直。學生理解這樣的位置關系比較抽象,兩條直線互相垂直是兩條直線相交的特殊位置關系,在這里,不僅有特殊與一般的關系,而且還蘊含著數量變化與位置關系變化的內在聯系。因此,我們可以從兩條直線的位置關系入手,運用課件直觀演示,一條直線不動,另一條直線不斷變化,當兩條直線相交成直角時,就是互相垂直的位置關系。在不斷的演示變化中,學生進一步理解了兩條直線有相交和平行兩種位置關系,垂直只是相交的一種
7. 小學數學教學中如何滲透幾何直觀的教學思想分析
幾何直觀的教學能夠幫助學生對數量關系產生直接的理解,對降低學習難度、易於學生理解有著很大的作用。因此,在小學數學教學中滲透「幾何直觀」的教學策略是十分必要的,讓學生通過想像幾何圖形的外在表示,將枯燥無味的數學公式轉化成比較容易理解的幾何圖形,最終得出正確的結果,是鍛煉學生數字和幾何圖形轉換能力的有效方法,能夠促進學生邏輯思維能力的不斷發展。
一、小學數學教學階段的特徵
在小學學習階段,學生的年齡一般都較小,他們對學習的態度有著明顯的特徵。小學生願意學習有趣的知識,對趣味性強的學科和課堂表現出較大的熱情。要讓學生能夠學好數學,首先就要提高數學的趣味性,讓學生對數學知識產生興趣,那麼,他們就會轉變為主動學習,提高學習積極性。另外,由於年齡較小,小學生的理解能力有限,太過專業的詞彙和內容將超出學生的理解能力,讓學生感到聽不懂,長此以往會極大地損害學生的學習積極性。因此,在選擇教學語言和教學方式時,教師要充分考慮到小學生的特點,符合學生的理解水平和認知水平,把大量的數學概念和公式盡量用通俗易懂的語言進行闡釋,在此基礎上進行歸納和總結,引出專業的術語,得出相關的數學結論。
根據小學生的學習特徵,數學教師要在教學過程中滲透「幾何直觀」的思想,筆者認為可以從以下方面入手。第一,教師應當善於利用數學教材,以教材為出發點;第二,引導和鼓勵學生使用畫圖的方式進行思考,養成畫圖的習慣;第三,學會使用數學符號簡化數學的表達,方便學生理解和思考。
二、在小學數學中滲透「幾何直觀」的教學策略
1.善於使用數形結合進行表達。
數形結合思想是一個重要的數學思想方法。在幫助學生理解數學難點方面有著非常重要的作用,如果學生只是停留在簡單模仿的層次,那麼就說明學生並沒有很好地掌握數形結合的思維方法,還需要教師進行深入的講解和表達深化學生對數學概念的認識。
例如在乘法分配率的教學中,把數字轉換為圖形的方法,通過直觀的圖形方便學生理解,然後再進行數學抽象,總結出相關的數學公式結論,這樣一來,數形結合這一教學方法使用起來就十分便利。如果存在一個長方形的操場,其長度為200米,其寬度為80米。現在學校決定對這個操場進行擴建,把寬增加20米,而長不變,求擴建後操場的總面積。這樣的題設就要求學生進行畫圖,畫出操場擴建前的長和寬,以及擴建後的長和寬。學生在每一步進行運算時,能夠進行充分分析,進而直觀了解到乘法的運算意義,理解乘法結合律公式的直觀表達。
通過數字和圖形的結合,讓學生對乘法分配率的基本模型進行了深入理解,讓學生清楚地知道公式的實際意義,就能夠改變學生只會背公式而不理解公式內涵的現狀,讓學生真正理解數學知識的含義,對提高小學數學教學質量有著積極的作用。
2.加強對學生畫圖的引導和鼓勵。
在小學數學教學階段滲透「幾何直觀」的數學思想,不能僅僅只停留在教師的講學上,而是要讓「幾何直觀」的方法深入學生學習的過程,讓學生學會通過畫圖運用數形結合的方法解決問題。作為小學數學教師,我們應該鼓勵和引導學生通過畫圖的方式進行數學問題的思考和解決。
例如在進行長度、面積、體積的概念教學時,筆者就是通過讓學生自己動手,理解這三個相互聯系的數學概念。這三個概念在語言表達上雖然各不相同,但是這三個概念有著內在的聯系,通過畫圖就會讓學生理解這些概念的聯系和區別,這樣的教學效果將比只依靠教師的講授要好得多。通過圖形,學生可以清晰地看到概念的區別,用不同的單位為依據進行探究。學生可以看到由點組成線,由線組成面、由面組成體的具體過程。這樣有助於學生理解長度是由線段表示的,線段長度以10為倍率;面是由線段組合而成,用面積表示,其倍率就是線段乘以線段,為100;而體積是一個立體的圖形,是由一個個面累積而成,因此以1000為倍率。
3.重視引入數學符號,利用符號的轉化簡化數學。
在小學數學教學過程中,將文本資料轉化數學符號可以方便學生抓住數學問題的本質,把數學知識進行簡化。事實上,把文本資料轉化為數學符號的過程也就是把具體問題抽象為一般性問題的過程。教師在教學過程中應當重視引入數學符號,利用符號簡化數學,滲透幾何直觀的思想。
例如在學習「正比例」的內容時,教師可以幫助學生藉助圖像認識正比例變化的規律,強化屬性符號的轉化。首先,筆者先讓學生將數據轉換為圖像,讓比例圖像進行一一對應,採用描點的方式畫出點,並且與數據進行對照,數學每一個點對應的意義。然後,讓學生根據圖形對行使的路程和時間進行判斷,讓學生理解數學的實用價值。最終,把正比例的圖像進一步抽象為正比例關系的公式,逐步達到教學目的。這樣的引導教學,一方面鍛煉了學生畫圖的能力,讓學生對實際問題、圖像和數學公式有了深刻的理解和認識。另一方面,有助於學生形成「畫圖―分析數量關系―列出數學表達式―代入數據進行計算」的數學解題模式。學生通過對直觀圖像與數學符號的關系轉化,在簡化了數學概念的同時,可以加深學生的理解,一舉多得。
三、結語
在小學數學教學中滲透「幾何直觀」對於降低小學數學的難度作用十分顯著,不失為一種簡便、高效的教學手段。因此教師應當要善於挖掘教材資源,用豐富多彩的形式向學生展示數學世界。在滲透過程中,教師可以加強用數形結合的方式進行數學知識的表達,而後要在學生的解題思維中樹立「幾何直觀」的思想,並鼓勵學生使用幾何直觀的方式進行解題,提高學生的數學成績,培養學生的邏輯思維,達到數學學習的目標。
8. 小學數學教學中如何處理好直觀教學和抽象思維的關系
在小學數學這門學科的基礎知識中,其概念、運算性質、運算定律和計演算法則、公式等都是抽象的結果。直觀教學作為一種教學手段,它必須依賴於一定的中介物向學生傳遞知識信息。由於師生之間傳遞教學信息的主要媒體不同,直觀教學的形式也就不同,其數學思維方法也不相同,但得出的結論或抽象的結果應完全相同。數學教師在教學中一般都比較重視直觀教學上升為數學抽象思維,來逐步培養與提高小學生的概括能力,逐步培養和發展他們的邏輯思維能力。
一、把握直觀教學與思維發展的方向 1、實物直觀與抽象思維
實物直觀具有鮮明、生動和真實等特點,容易引起學生的學習興趣,增強感知的積極性。所以它在小學數學教學中具有廣泛的適用性,特別是對數的概念的建立,四則運算意義的理解,時間單位和幾何形體特徵的認識,以及周長、面積、體積的計算等內容的教學,通常是直接利用實物直觀來幫助學生建立知識表象的。如學生通過觀察黑板、桌面、書面等表面是長方形的實物面形成長方形的表象,得到長方形的概念。通過對粉筆盒、磚塊、包裝盒等實物的觀察、分析,使學生初步認識長方體和正方體,進而掌握它們的特徵……不過實物直觀也有其明顯的局限性,那就是在某些實物中數學概念的本質屬性常常容易被非本質屬性所掩蓋,學生不易感知對象的本質特徵。如學生通過對人民幣的觀察,可以獲得元、角、分這幾種人民幣的表象,但卻容易停留在對人民幣畫面的認知上而不能很好地知道它們之間的關系。所以,在實施實物直觀教學時,運用數學抽象思想方法,採用提示、重點引導等方式突出對象的本質屬性,以提高其教學效率。
2、模具直觀與抽象思維
模具直觀的主要特點是能夠突出觀察對象的主要部分,更好地反映數學概念的關鍵特徵和數學原理的普遍規律,特別是通過學生的實際操作更有利於發展學生的思維能力。如在認識「三角形的穩定性」時,教師採取先讓學生觀察四邊形的教具,發現四邊形的不穩定性。然後去掉其中一根棒,得到三角形的教具,再讓學生拉、壓,感受到三角形沒有變化,從而使學生真正認識到三角形的穩定性,不僅獲得了良好的教學效果;而且調動了他們的學習主動性和積極性,培養了他們的動手能力和思維能力。
3、圖像直觀與抽象思維
在應用題的教學中,常常可以將題目中的條件和問題用線段圖表示出來,使量與量之間的關系清晰明了,便於學生理解。如教學四則混合運算和應用題:「小紅家買來一袋大米,吃了5/8,還剩15千克,買來大米多少千克」學生只從文字上不易明白15千克與5/8的關系,而用圖表示就容易理解15千克與5/8的各自對應關系,列式解答也就容易了。在當前的教學實踐中,圖像直觀採用以投影儀、錄像機、計算機為主的電化方式,變靜態為動態,效果更好。電化教學不受時間和空間限制,可以在大和小、遠和近、快和慢、動和靜、整體與部分等方面相互轉化,清晰地顯示出被觀察對象各個部分以及它們之間的聯系,幫助學生觀察事物的發展變化過程,十分有利於學生理解數學概念和有關規律。這對優化課堂教學,提高教學質量,以及增強學生的學習興趣、調動其積極性、促使其對數學知識的理解和掌握,都具有重要作用。例如:教學「草地上有8隻羊,又來了3隻,一共有多少只羊」時,教師用計算機出示「草地上有8隻羊」的畫面,然後又動態顯示「又來了3隻羊」。於是很自然地把生活中的實際問題轉化為數學問題,並使學生在良好的情境中,集中了注意力,激發了學習興趣,達到了寓教於樂的效果,從而使學生很輕松地掌握了應用題的結構。
除了上面三種主要直觀手段外,語言直觀也是十分重要的。教學中,教師使用生動形象富有感染力的語言並藉助表情、手勢等動作對所學內容作形象化的描述,可以強化觀察、分析的關鍵部分,使學生克服在認知上的困難,幫助他們在大腦中形成有關事物的表象,獲得相應的感性認識,進而使感性認識形成理性認識。所以,在教學中,教師的語言對啟發學生的思維起著關鍵性地作用。但是語言直觀一般很難孤立地運用,往往是融於其他直觀手段之中,相互結合,才能產生良好的教學效果。
總之,概念的建立可通過「實物→表象→概念→形式化」的思維途徑來解決;計演算法則、公式(包括運算性質、定律)的導出可通過「形的合並抽象為算式→概括為用數學語言表述的法則→法則符號化」的思維途徑來解決。
二、充分發揮表象在數學抽象概括中的橋梁作用
表象是指在感覺之後在腦中留下的反映的痕跡。表象和感知都是具體的、直觀的反映。表象接近概念,具有一定的抽象性。但又沒有抽象概念那樣反映事物的本質屬性。所以,在概念形成、法則推導的過程中,設法建立一個能突出事物共性的典型表象是形成概念,推導出法則、公式等的關鍵。所以,要充分發揮表象在數學抽象概括中的作用。比如,三角形的概念就是在學生已有三角形的初步認識和三角形的表象的基礎上進行抽象概括得出的。
三、運用直觀教學上升為數學抽象思想,培養小學生概括能力時,應特別注意如下幾個具體問題: 1、抽象概括要及時。
我們都知道,小學生是以形象思維為主的,因此,在數學概念的建立、法則公式的推導、解答應用題時,要讓學生感知充分,在感知的基礎上,要特別注意及時進行抽象概括。否則,學生的思維只停留在膚淺的、表面的、支離破碎的現象上,對事物的主要因素認識不深,不能揭示出事物的本質,不能達到讓學生從感性認識上升到理性認識的高度。
2、數學的抽象概括要逐步深入,分層次進行,不可操之過急。 對小學生抽象概括能力的培養,一般應遵循從抽取事物形象的外部特徵向抽象事物本質特徵逐步發展提高。比如,「加法交換律」這一概念的建立,開始時可從具體事物進行抽象:1個氣球加2個氣球等於2個氣球加1個氣球,由此得出1+2=2+1,從而導出交換加數的位置和不變的結論,再抽象為字母表示加法交換律a+b=b+a 教學實踐使我們深刻地認識到,小學數學教材中的各種數學知識都是採取逐步滲透的辦法,由具體到半具體半抽象,再到抽象,逐步發展的。這樣,易為小學生所接受並收到良好的效果。