初中数学教学中几何直观能力培养研究
- 来源:辅导员 smarty:if $article.tag?>
- 关键字:初中数学,几何直观能力,教学策略 smarty:/if?>
- 发布时间:2021-09-15 15:15
摘要:几何是培养学生直观能力和空间想象能力的一个重要手段。初中数学的很多复杂题型可以借助几何图形来解答,这也是培养学生的几何直观能力越来越受到广大教师重视的原因。本文则结合实践教学经验,浅谈初中数学教学中几何直观能力的培养策略。
引言:所谓几何直观能力,是指借助一定的几何图形来表达和分析数学文字信息,进而通过图形来解疑答难的能力。数形结合是初中数学极为重要的学习和解题方法,因而培养学生的几何直观能力对于提高学生的数学成绩至关重要。具备几何直观能力,学生更容易找出解题思路,简化解题过程,预测题目结果,提高数学思维能力和创新意识。教师应当帮助学生巩固知识内容,将直观感受到的内容抽象化,从现象看本质,从而提高几何直观能力,推动数学课堂。
一、重视图景体验,提高学生空间想象能力
对于初中学生而言,几何是一个极为抽象的内容,很难理解,学生需要具备相应的空间想象能力,才能在书面上构画出几何图形。因而,提高学生的空间想象能力是培养学生几何直观能力的重要保障,教师应当通过多种途径来拓宽学生空间想象的空间,图景体验则是一个行之有效的方法。所谓图景体验,便是在学生基于教材知识的理解,不断形成感性认识,使学生能够在头脑中构建出几何新形象。也就是说,让学生思维动态活跃起来,从而帮助学生进行空间想象,进而培养学生的几何直观能力。
例如,教师可以让学生通过想象和实际操作,来深入学习人教版七年级上册中的“几何图形”这一课的内容,给予学生更宽阔的想象空间,进而培养学生的几何直观能力。本节课的知识内容较为基础,学习难度不大,但对于整个几何知识体系而言极为重要,必须受到教师的重视。在进行本节课的教学时,教师不必把具体的结论直接传授给学生,而是让学生在脑海中进行想象,然后进行预测,再通过实践来印证自己的结论。以长方体的展开为例,教师可以让学生事先准备好几个长方体的盒子和小剪刀,然后给学生一个任务,即猜测长方体的展开图是怎样的,有几种可能的结果。学生先要观察长方体,然后进行想象,将自己想象的结果形成书面,便于对照。然后,学生选取长方体的一条棱,再用剪刀来裁剪,得出长方体的展开图,并与自己预测的结果来对照。教师还可以让学生互相观察彼此的实验结果来加深认识。这样,学生便能有更宽阔的空间进行想象,有利于培养学生的几何直观能力。
二、引导学生合理猜想,提高其直观洞察能力
所谓直观洞察能力,便是通过直觉来判断几何图形或是结果,然后寻找必要条件,来论证或推翻自己的猜测。这便意味着,学生需要对几何图形或题目的结果进行合理的猜想,将复杂问题简单化,最快速度寻找解题策略。直观洞察能力并不仅仅依靠直觉,更要建立在牢固的知识体系之上。因而,教师必须严格要求学生,帮助学生打牢基础,并进行大量的直觉训练,提高学生合理猜想的成功率。这样,学生才能在不断的猜想与论证中反思并总结,进而培养出几何直观能力。
例如,教师可以让学生合理猜想,学习“全等三角形”有关知识,提高学生的直观洞察能力。在这一节知识的学习中,学生需要牢记全等三角形的证明方法,进行大量的练习,并在此基础上解决其他问题。例如,题目中要求学生解答三角形某条边的长度,那么教师应当让学生在复杂的几何图形中进行合理猜想,是否可以通过证明全等三角形来解答问题,如果是,那么所要求的边所在的三角形可能于哪一个三角形全等。学生需要仔细观察图形,依靠肉眼和直觉来判断哪两个三角形全等,然后找出相应的条件来证明。猜想并不是漫无目的的,而是要最终能够得出线段的长度,这样便给学生缩小了范围,学生可以在已知中筛选条件,然后进行论证,最终利用“对应边相等”的原理来求出未知。由于学生是有目的的进行猜想、证明,那么其成功率会大大增加,也能够从失败的结果中吸取教训,总结经验。这样,学生的直观洞察能力会大大提高,并在潜移默化中培养出几何直观能力。
三、利用数形结合,提高学生图形语言能力
数学有其独特的语言表达形式,很多内容都可以通过几何图形来表达。而图形语言能力,则是指将文字信息呈现在几何图形上,并能够从图形中得出更多的有用信息,然后利用这些潜在的信息来解答问题。若要提高学生的图形语言能力,则可以通过数形结合的训练来完成。老师要引导学生形成画图并利用图形来进行解题的良好习惯,培养学生的“图感”,在大量的练习中掌握图形语言能力,有助于培养学生的几何直观能力。
例如,在进行“圆”这一章知识的教学时,教师可以引导学生数形结合来理解知识内容并解答问题。圆的知识与其他知识的连接较为紧密,如圆与四边形、点和圆,直线与圆的位置关系等。像这些复合类的知识,必须利用图形来辅助教学,并让学生学会画图来解决问题。假设ABCD 四个点在同一个圆上,点O 为圆心,且AB,BC,CD 和AD 相等,AC 长为8,求四边形ABCD 的面积。对于这道题,教师应当要求学生在草稿纸上画出相应的图形,通过观察和已知条件,学生很容易便能得出四边形是一个正四边形,即正方形。要想得出正方形的面积,只需求出正方形的边长即可。学生连接对角线后,可以发现对角线将正方形划分为了四个全等的三角形,而已知AC 长,能够得出OA 的长,再利用勾股定理,便能得出正方形的边长,进而求出面积。这样,学生便能将文字信息简化在图形上,分析得出题目中给出的隐形条件,轻而易举便能解答出来。
总结:综上所述,教师可结合利用数形结合,提高学生图形语言能力、引导学生合理猜想,提高其直观洞察能力等策略,开展各类教学计划。
参考文献:
[1]吴治新. 基于几何直观的初中数学课堂教学设计——以" 平行四边形性质(一)"为例[J]. 中学数学, 2019, 576(02):8-9.
[2]余秋晨[1]. 基于几何直观的教学实践探究——以全等三角形和相似三角形为例[J]. 课程教育研究: 学法教法研究, 2019(9):253-253.
[3]徐建兵. 注重几何直观,着眼能力提升——中考"旋转伴随相似模型"专题复习例谈[J]. 中学数学(初中版)下半月, 2019, 582(08):44-45.