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数学中的表象与直观的世界联系

 

【作者】 刘相艳

【机构】 黑龙江省鹤岗市萝北县第二中学

【摘要】

【关键词】
【正文】  初中几何具有形象性与抽象性相结合的特点。而初中学生由于年龄小,思维模式仍以形象思维占主导,因此初中几何教学的首要任务就是搭建抽象思维与形象思维之间的桥梁,即增强几何教学的直观性。在日常的教学中要充分利用直观教学来揭示几何图形的内在联系和本质特征。逐步的引导学生由直观到抽象的认识几何图形的性质,同时也让学生掌握学习几何学科的思维模式和学习方法。为此,我在初中几何学科中,重点从图形出发,着力如何培养学生的几何观察能力,动手操作能力。
  一、让学生理解几何直观性的本质所在
  几何直观性就是学生用眼睛就能直接看到到或直接接受的事物,几何的直观性是一种思维状态,往往要借助于观察到和凭经验想象到,以及测量或类比推理等,并在此基础上产生的对几何图形关系的直接感知与论断。简单的说,就是通过直观构建起人对几何图形的经验判断。所以,几何的直观性要体现两方面:一是通过日常经验积累看出事物本质,二是通过用眼观察看出事物之间的区别和联系,因此几何的直观性是建立在观察力和以往经验基础之上的。数学的研究对象就是事物间的空间形式和数量关系,而几何的直观性既有助于发展形象思维,又能促进抽象思维的形成。
  二、注意培养学生的几何直观性对几何教学具有重要意义,因此几何教学应把培养学生的几何直观性作为首要任务
  初中学生的几何知识的直观性首先来自丰富的生活模型,与他们的现实生活密不可分。例如在讲授四边形一章时,大量联系生活实际举例,如平行四边形的不稳定性的应用、菱形与正方形的对称性在各类设计图纸中的广泛应用、还有身边的四边形建筑物比比皆是等等,让学生看到几何图形在生活中随处可见,学生在生活中接触的实物,为他们学习和理解几何知识提供了丰富的图形基础。所以他们在接触几何知识时,马上就想到生活中熟悉的事物,所以在教学中我们可以借助学生熟悉的实物外形特征,引导学生建立起对一些图形的直观认识,为逐步渗透图形的性质与判定打下认知基础。
  1、通过观察实物引入、构建几何图形定义,增强图形的直观性。
  在日常的教学中,我们在讲授某类几何图形的定义时,常常是通过观察实物,让学生感受几何图形的形状,了解图形间的位置关系,并在大脑中形成一定的直观的表象。这些表象就为学生学习抽象的概念,搭建了由感知到理性的思维过渡。从而最终抽象出图形的定义及性质和判定等。几何图形首先要从学生日常生活中熟悉的实际事物引入,这样易与学生的生活经验相接轨,从而引导学生把对实物图形的感知与相关知识联系起来。例如我在讲授《圆和圆的位置关系》时,我就使用了学生熟悉的日食导入,播放日食的全过程,让他们从熟悉的实物中抽象出几何图形来,学生很容易就把太阳与圆联系起来,再让他们通过观察直观地画出两圆之间的各种位置关系,在这个过程中就很好的通过实物来增强几何的直观性,从而使学生有效的完成了预设的学习目标。
  2、加强学生动手操作能力,是培养学生几何直观能力的重要手段之一。
  要在学生头脑中建立几何空间观念的,仅仅靠观察是远远不够的,还需要指导学生亲自动手操作,让他们在几何课上去亲手裁剪、拼接、测量、绘制几何图形,调动他们的多方面感官,去掌握几何图形特征,感受几何图形的直观性。例如我在讲解《相似多边形》时,对于相似比定义的讲解我是这样处理的,先让学生分组去测量相似形对应边的数值,在此基础上再求出对应边的比值。再让学生对所得数据进行分析、总结,最终得出了对应边的比值相等的结论,使这个抽象的数理一下变得具体直观起来。这样不仅让学生感受到了几何的直观性,同时也给学生带来了探索发现后的愉悦心情,增强了学生学习数学的兴趣,也使他们掌握了解决此类问题的方法。
  除此之外,在几何学科中学会根据题意画出基本图形,也是学生必须掌握的一项基本功。在日常的几何课堂中,我们一定要帮助学生养成做题必画图的习惯,要帮助学生体会到准确画图对分析已知求证、理解题意、正确的寻找解题思路带来的诸多好处,从而促使学生养成做题必画图的习惯。通过画图让学生认识到可将抽象的事物转化成具体的图形,这样一来就把几何的解题过程变得直观化了。由于初中学生仍以形象思维占主导,引导学生进行规范的画图,有利于准确直观的表达题意,这样既符合了中学生的心理特征和思维习惯,又通过画图搭建起了从抽象的数理到形象思维的桥梁,有效的降低了难度,便于学生更好的完成学习任务,养成良好的学习习惯。例如在讲《轴对称》一课时,对于轴对称图形的性质的讲解,我是这样处理的,先让学生自己画图,连接对应点,然后再让学生观察、测量对应定点连线与对称轴之间有什么关系,这个过程让学生自己去发现、总结,获得成功的快乐会让他们欣喜若狂,并会将这一成功的过程形成经验复制在脑海里,反复使用。这一学习过程就很好的通过引导学生画图,变抽象为形象,将数量关系和位置关系变得具体化、简单化,有效的分散和降低了难点,使学生顺利的达成了学习目标,在这个过程中不仅加强了学生作图能力,还发展了学生的归纳总结能力。
  3、培养学生的“空间观念”
  我们生活的空间是一个三维空间。而在初中数学中,关于立体几何的部分却往往要用平面图形来描述。这就迫使作为教师的我们要认真钻研教材、教法,深刻领会教材设计意图,着重培养学生的空间观念。首先要学生认识和理解各种立体图形的形状及性质,其次在实物的基础上,发展学生的空间想象能力。例如我在讲《正方体展开图》时,首先让学生观察正方体的形状和特征,学生通过观察得出正方体一共有六个面,再让学生亲自动手沿棱长裁剪立方体,直观的得出它的平面展开图,在此基础上,引导学生充分发挥空间想象能力,分小组画出所能想出来的展开图,最后总结得出正方体一共有十一种不同的展开图。在这一过程中既培养了学生的动手操作能力,又充分培养了学生的空间观念。
  三、向学生渗透数与形的结合思想,从而有效的展现几何的直观性
  华罗庚先生曾经对数形结合作出过生动的描绘,他认为数无形时,少直观,形无数时,难入微。这句话深刻地道出了“数形结合”的本质所在。其实质就是把数量关系与几何图形位置关系结合在一起来描述图形的本质特征。这样做能使“数”与“形”有效的优势互补,从而能多角度、多层面的对图形的本质特征加以阐述。既有数的定位,又有形的展现,让抽象与形象有机地结合起来。这样便于学生对所学知识的理解和吸收,另外也符合学生的认知规律和心理特征。从而使学生的直观能力得到更好地发展。例如我在讲解《数轴》一课时,就很好的渗透了数形结合思想,学生已有的知识经验知道有理数有无数多个,教师再引导学生思考直线上的点有多少个?答案也是无数多个,让学生想一想能否让点与数互相表示呢,从而引出数轴的概念。点与数相互表示使学生一目了然的看到了有理数中正、负数和零的位置关系,为讲解有理数的大小做好了前期铺垫。从而有效地降低了难点,便于学生理解有理数的大小关系,促进知识的形成。使用数与形的结合,能将几何中抽象的图形概念和位置关系变得形象、生动、具体、易懂,便于学生理解和记忆。
  四、使用几何模型和多媒体进行几何教学,增强几何的直观性
  在几何教学中我们常常使用实物模型和几何模型来辅助教学,这样能够极大的提高直观性和形象性。从而有效地帮助学生理解较为抽象的概念和数理。某些具体的模型可以让学生直接观察到几何图形的形状和特征。例如在讲解《平行四边形》一课时,可以直接向学生出示平行四边形形状的伸缩衣挂和包装盒等实物,给学生营造一种视觉直观感,这样就使平行四边形的形状和特征一目了然了。
  使用多媒体辅助几何教学,可以将抽象难懂的知识通过图形和动画直观地展现出来,这样就能让学生直观感受到知识的发生、发展的全过程,便于学生理解概念的形成,而且记忆深刻,从而优化认知过程,提高课堂的有效性,增强学生的几何直观能力,使几何课堂变得生动多彩。例如在讲授《全等三角形》时,通过多媒体动态的演示两个三角形通过平移、旋转、翻折等方式的重合的全过程,让学生更加清晰的理解了对应角、对应边、对应顶点的概念。这样动态的演示不仅加深了对知识的理解,更激发了学生学习的兴趣,增强了几何知识的直观性和趣味性。
  培养学生几何的直观性在初中数学教学中占有极其重要的地位,学生几何直观能力的培养不仅适应了本学科知识内容,更是初中学生心理发展的需求。通过几何的直观性可以培养学生学会数学思维方式,促进学习方式和学习习惯的形成,提高学生的学习能力。我们期待着能够借助几何直观性这一平台,最终达到让几何图形在学生的头脑中动起来,让几何知识在学生的思维中活起来,让学生的情感灵动起来。
  • 【发布时间】2021/4/5 20:24:53
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