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直觀是對事物表象的直接判斷,屬于經驗層面,是不需要經過邏輯分析的.在初中數學教學中,幾何直觀能力是教學中一個重要組成部分.教師如果想要達到教學目標,培養學生的學習能力,就要深入進行研究,使用合理的教學方法,積極鼓勵學生參與教學實踐活動,為提高學生幾何直觀能力做好經驗積累.在《義務教育數學課程標準(2011年版)》中,幾何直觀強調的是借助圖形對問題進行描述和分析.我們可以從三個階段認識幾何直觀:首先,對圖形表象和表面意義的直接感知;其次,發現圖形深層次的含義;最后,介于圖形表象和內在之間的抽象聯系.由此可見,學生具有良好的幾何直觀能力可以讓數學問題簡單化、形象化,能夠進一步理解數學問題,有助于學生探索出解決問題的思路.幾何直觀能力在整個初中數學學習過程中發揮著重要的作用.
一、增強學生幾何直觀能力的教學方法設計原則
幾何直觀能力是初中數學學習過程中學生需要掌握的一項基本能力,為增強學生幾何直觀能力,設計教學方法時,應遵循以下原則:
1.創新性原則
提升學生的幾何直觀能力,要求教師在教學過程中注重教學方法的創新,更新教學觀念.教師可以利用多種媒體展示教學資源,結合當下流行元素,打破傳統的教學課堂,抓住學生的注意力,滿足學生的好奇心,在新穎的教學方法下,加深學生對教學內容的印象與理解.
2.引導性原則
提升學生的幾何直觀能力,要求教師在教學過程中發揮引導作用.初中生的思維處于活躍期,波動較大,如果教師不加以引導和干涉,學生的注意力會分散,影響教學效果,增加教學時間.教師在教學過程中,把學生引向正確的方向,教學效果會得到顯著提高,進一步促進學生思考能力的提升.
3.拓展性原則
提升學生的幾何直觀能力,要求教師在教學過程中對教學內容要有所拓展.在學生對教材內容充分理解的良好基礎上,教師應該對教學內容有所延伸,增加所授內容的深度.“重思想教方法”,教師應該在學生掌握良好的學習方法后,根據學生的不同特點,因材施教,重視對學生幾何直觀能力的培養和提高.
二、增強學生幾何直觀能力的教學方法
初中生主要學習的幾何內容是“空間與圖形”,在此階段,學生接觸更多的是平面圖形,而對于立體圖形并不能夠正確運用.這一階段的學習要求學生具備直接感知圖形的能力,為高中所要接觸的新知識打下堅實的基礎.為此,本文提出了以下幾種教學方法,促進學生的幾何直觀感知能力.
1.注重圖形實踐體驗,拓展學生空間想象力
空間想象力在很大程度上影響著學生對幾何知識的學習,是教師在幾何教學時的重點也是難點.幾何直觀能力建立在圖形實踐體驗的基礎上,是在實踐操作中通過不斷感知和體會逐漸形成的,因此需要通過實踐教學,讓學生自己動手,自己操作,參與到課堂探究活動中,建立空間想象力,從而進一步提升幾何直觀能力.如在學習圖1所示內容時,學生可以自己動手操作,通過折一折,剪一剪,在實踐中直觀感知三角形和正方形的性質.在學習圖
2所示內容時,學生可以通過對
兩圓位置的直觀觀察推導出在同一平面內兩個不等圓的位置關系與圓的半徑、圓心距間的數量關系.在學習正方體時,可以從它的組成來體會,一個正方體可以切割成三個四面體,也可以從它的展開圖(如圖3)來體會.比如,在學習求正方體上點與點之間的距離時,可以選擇用平面展開圖來求解.還可以教學生作三視圖,從三視圖中體會一個物體在不同角度下的不同形狀.通過動手實踐操作,啟發學生對立體圖形產生興趣,教師在此基礎上加以點撥,學生的空間想象力會大幅提升.2.重視實踐體驗過程,在過程中提升幾何直觀能力立體圖形的學習對初中生來說是幾何圖形學習的難點,學生在簡單認知圖形、對立體圖形產生興趣后,在教學立體圖形時,教師可以帶領學生結合圖形描述、分析、歸納圖形的特征,根據立體圖形獨有的特征,解決問題,達到最終的教學目標.例如,在學習圓柱時,要求學生能夠靈活運用,掌握圓柱的特點,最終求出圓柱的體積和面積.如果不使用特定的方法,去求圓柱的體積和面積是很難的,教師可以根據圓柱的展開圖(如圖4),帶領學生思考怎樣求解圓柱的面積與體積等,學生通過圓柱的展開圖可以得出結論:圓柱的展開圖為兩個圓形和一個長方形,進而得出圓柱的表面積和體積.學生在自己動手探索的過程中,通過認真思考和總結,將原本復雜的問題簡單化,進一步提升了幾何直觀感知能力.
3.開展多種教學活動,深度拓展教學內容
教師在教學活動中,根據學生對教學目標的不同完成情況,因材施教,根據學生特點,開展多種教學活動,深度拓展教學內容.例如,分組布置作業,根據學生對課程的掌握程度進行分組,每組布置不同的學習任務,這樣既可以幫助學習進度慢的學生鞏固知識,又可以拓寬優秀學生的思路,使每個學生都保持良好的興趣,自主學習,自愿探究,濃厚的學習氛圍對學習效果起著積極的促進作用.教師在布置作業時,要靈活,尊重學生的差異,了解每個學生的學習情況,作業布置要有針對性.另外,教師可以推薦學生經常閱讀一些與課程相關的幾何知識方面的書,多學多練,熟能生巧,這樣在做一些常見的題時會十分輕松.還可以利用一些碎片時間,和學生共同研究一些重點題型和做幾何題的常規方法,重視積累.例如,在初中數學幾何中,作輔助線一直都是學生的難點,教師可以總結出輔助線在圖形中的常用作法,方便學生記憶,學生掌握好輔助線的用法后,大多數題型都能夠迎刃而解.幾何是學習數學的重中之重,也是生活中有用的思維工具.我們時常需要借助數學思維的力量解決問題.教師對學生幾何直觀能力的培養,可以通過幫助學生從熟悉的生活應用場景入手,建立起學生的抽象思維、歸納和推理能力、空間想象力等一系列數學思維,讓學生搞懂復雜數學問題的本質,最終愛上數學.
參考文獻:
[1]王強國.幾何直觀的內涵、分類與教學要領[J].中小學教師培訓,2019(6).
[2]張曉芳.幾何直觀:構建“可視化”的數學教學[J].數學教學通訊,2018(22).
作者:陳俊 單位:江蘇省南京外國語學校方山分校