几何直观用通俗的话说就是把画图、操作、演示等作为解决问题的策略,依托、利用图形的直观特点,刻画、描述和分析问题,帮助学生更好地表达、解释数学,充分展示问题的本质。因此,几何直观对学生而言是一种有效的学习方法,对教师而言是一种有效的教学手段,在整个数学学习中发挥着重要的作用。下面结合教学举例说一说几何直观在小学数学教学中的应用。

一、利用几何直观来理解数的概念

在小学数学中,有很多重要的数学概念都具有“数”和“形”两方面的特征。如在一年级认识10以内的数时,我们在多个具体情境中使学生经历“数出实物的数量—用图表示数量的多少—用数字表示数量的多少”,帮助学生从具体的实物过渡到抽象的数字。其中用图表示数量的多少,是我们通过摆小棒、圆片,画圆圈、画三角、画数线,拨计数器等 ,让学生在动手操作中建立起与数的一一对应关系。而其中的数线就是数轴的雏形,到了小学高年级数线就发展成了数轴,在学习数的分类时,就可以利用数轴这种几何直观方式,以零为界点,零的左边表示负数,零的右边表示正数,零既不是正数也不是负数,数轴右边的数都比左边的数大,清晰、明了,直观地加强了学生对数的意义与分类的理解。

二、利用几何直观模型来理解算理

在小学数学中,有些计算法则比较抽象,学生对算理的理解比较困难,但通过学具操作、图形直观等形式为学生理解提供适当的“脚手架”,发挥符号与图形的互补优势,让学生在具体生动的情境中才更便于真正理解算理。

如在学习“分数除法〔一〕”中 ,通过创设情境引出问题: 把一张纸的■平均分成3份,每份是这张纸的几分之几?

学生很容易列式 :■÷3

把■平均分成3份,怎么分呢?每份是多少,该如何计算呢?这时就可以让学生自己涂,展示自己的作品,并交流自己的理解和认识。

在这样一个图形操作、数学思考与交流的综合实践中,很容易使学生理解一个数除以整数等于乘这个整数的倒数。在计算中达到不仅知其然而且知其所以然。

三、利用几何直观体会对应思想

数学思想和数学方法是数学的灵魂和核心,我们在教学数学知识的同时,更要重视数学方法的引导和数学思想的渗透。一一对应作为一种重要的数学思想与方法,散见于小学数学低段教学之中,构成了学生在数学学习的初级阶段理解数量关系的“算理基础”。同时,用一一对应的方法比较数的大小,也会在潜移默化的过程中让学生渐渐养成有条理地思考问题的习惯。

例:猜一猜,小灰兔采了多少个蘑菇?

小黑兔:我采了8个蘑菇。

小白兔:我采了5个蘑菇。

小灰兔:我采的蘑菇比小白兔的多,比小黑兔的少。

猜一猜,小灰兔采了多少个蘑菇?

本题作为拓展题,在一年级上册教学中要让学生猜出比5大比8小的数有6和7,答案有两个,对有些同学有点难度。但如果我们通过让学生动手操作,在摆一摆、画一画、数一数、比一比的基础上,思考多与少,并初步了解对齐,使学生感悟运用对齐的方法画出符号图,更能快速猜出小灰兔采了6个或7个蘑菇。

四、利用几何直观寻找发现规律

建立模式,寻求规律是数学学习的重要内容。而引导学生通过列表、画图发现规律,“从简单的情形开始寻找规律”的策略在数学学习中是非常重要的。

例:有8支足球队参加比赛,比赛以淘汰制进行,那么一共要进行多少场比赛才能产生冠军?

下面是利用线段、点以图形的形式,来发现规律。(如下图)

队①队② 队③队④ 队⑤队⑥ 队⑦队⑧

通过这个数图,比赛的场次,很简明直观的呈现出来。

4+2+1=7(场)

学生通过上述数图很快就发现了规律:淘汰制比赛场次=参赛队数-1。

总之,几何直观在研究数学、学习数学中是非常重要的,确实是解决数学问题的好助手。在教学中一方面应该充分发挥几何直观的作用,另一方面也应该从小培养学生的几何直观能力,以帮助学生直观的理解数学、运用数学,解决更多的数学问题。

作者单位 山东省铜川市山东智顷数位学习科学研究室

择一个问题情境,小组讨论,扮演“市长”探究解决问题的方案。引领学生领悟到,当市长并不是一件轻松的事情,他身上担负是沉甸甸的责任,他要对百姓负责,对人民负责。“当官不为民做主,不如回家卖红薯”。作为公民,为市长工作献计献策是我们义不容辞的责任。培养公民的参与意识和社会责任感。)