初中数学教学中培养几何观察能力的认识与实践
向明宇
湖北第二师范学院 湖北 武汉 430205
摘要:观察对于学生来说,是一个基本的学习过程,因此,增强学生的观察能力,可以使学生在自主学习和自主探索的过程中,迅速地获得有用的信息。这样,就可以深入地学习,充分地掌握数学知识。在初中数学课堂上,有些老师没有注意到学生观察能力的培养,而且采用的教学方式比较刻板单一,必须要及时地改善和优化。本文通过对初中数学课堂中观察能力培养的情况的分析,对观察能力的认知进行了分析,结合新课标准,探索了一些行之有效的教学手段,这对于培养学生的观察能力和培养学生的数学素质有着重要的作用。
关键词:初中数学;观察能力;培养策略
引言
在初中数学教学中,几何是一个很重要的部分,但由于其抽象形,学生很容易对此感到恐惧。造成这一现象的主要原因是学生的观察能力得不到培养,他们的数学思维相对落后,因此,学生解决问题的能力难以提高。平面几何的教学自始至终离不开图形,有目的,有细节,有整体,有弹性的观察,可以给学生解决问题的突破。所以,在平面几何教学中,如何培养学生的观察能力,是一个非常重要的课题,其直接影响着学生的学习效果。认知心理学的相关概念对观察能力概念进行了深入阐述,基于这种认识,教师可以更好地把握培养学生几何观察能力的方向和方法。
1.对观察能力的认识
在教育过程中,感知是学生在教学互动中基础且关键的认知阶段,它对教学内容的直观处理直接影响到更高层次的理性思考。观察在感知活动中占据高位,它代表了大脑对当前感知器官接触到的客观事物的整体反映。心理学上,观察被认为是针对特定目标主动、积极的感知行为,具备目标导向性、计划性和高阶性。观察是构建数学形象思维的基石,而形象思维基于知觉,是人们心中对事物形象的主观构建。学生的形象思维的形成是一个渐进的过程,从开始就依赖于自我构建的表象。随着学习的深入,通过加工、修正和提炼表象,最终建立完整精确的形象,这涉及旧形象对新形象的同化和适应,以实现认知结构的平衡,形成有效的认知模式。在数学教学中,教师应鼓励学生观察实际物体,帮助他们构建正确的图形形象,把握图形的本质特性和几何结构,进而塑造个体的空间观念。因此,学生数学思维能力的提升离不开观察力的培养。在观察几何图形的过程中,学生始终处于探究状态,观察能激发他们了解事物本质及其原理的动力。所以,观察是发展数学思维的关键步骤,是培养思维能力的有效手段,也是数学教学的重要任务。在数学教学中,教师应激发学生对实际事物的深入观察,引导他们形成精确的图形表象,理解图形特征与几何构造的独特之处。
2.培养几何观察能力的实践策略
2.1.在生活中观察数学,增强学生观察意识
数学知识源于生活,在初中数学教学中,教师应结合生活向学生传授知识,引导学生在生活中观察数学,加深学生对数学知识的理解,同时提高学生的知识应用能力,达到知行合一的教育目的。基于此,教师可以带领学生观察生活,从生活中发现数学、感知数学,并主动地将数学应用到现实生活中。例如,在教学“认识三角形”之前,教师可以向学生布置作业:观察和探究生活,从现实生活中找出具有三角形特性的物品,总结日常生活中的三角形物品都应用于哪些场景,为什么要用三角形这一结构?学生在观察生活、思考和分析数学知识的过程中,能够对数学形成一个深刻的认识,可有效了解数学知识与现实生活的联系。由此可见,生活为学生的观察注入了源头活水,学生的思维会随着观察的深入而不断发展,既能够拓宽学生的视野,又可以提高他们的认知能力,从而在形成良好的观察意识的基础上建立良好的结构性思维。
2.2.培养学生观察的灵活性
在数学解题中,特别是几何教学活动中,教师要不断培养学生从问题、从图中的不同角度出发,灵活观察条件、结论,从而创新解题。观察的切入点不同,解题的思路也有所不同。不同的观察角度,可以为解题找到不同的途径,进而找出最优的解题方法。
2.2.1.通过常用数学模型灵活观察
模型思想是通过建立数学模型来解决实际问题的一种思想方法。培养学生的数学模型思想对于提升学生的核心素养具有重要意义。几何模型的基础是最简单的几何图形,学生看到类似的图形结构时可以进行合理套用,这是模型思想最基本的应用。面对较复杂的数学模型,学生要在熟悉基础形状的情况下,从题目已知的条件中结合所学知识进行推理、变式和演绎,最终找到正确的解决办法。复杂的数学模型应用,要求学生结合多种模型,在多个模型之间架起关联的桥梁,并结合各种已知条件分析判断,应用于解决具体问题。在几何学习中,对数学模型的熟悉程度直接关系到能否灵活观察图形,为解决几何题目找到合适的突破口。
教师在数学教学中应注重数学模型思想的渗透,利用各种教具、多媒体设备和学生实践等多种教学方式,为学生提供观察数学模型,熟悉图形结构的直观途径。同时,教师应该培养学生观察图形中数学模型的能力,从复杂的图形中找出简单的数学模型,引导学生观察、思考数学模型之间的内在联系,通过解决简单模型问题,为解决复杂问题打开思路。学生应该在学习中不断积累常用数学模型,并熟练掌握模型结构、题型变式,为解决新问题打下良好的基础。通过长期的积累,学生对常用数学模型有了深刻的认识,在面对复杂和陌生的图形时才能有的放矢、化繁为简,高效解决问题。
2.2.2.在画图过程中灵活观察
综合题型往往会从易到难设置多个问题。题目提供的完整图形往往是构图最复杂的形式。题目给出的已知条件也需要根据实际情况有选择地进行使用。学生看到复杂的图形和大量的已知条件,观察图形的角度、方式都受到了较大的干扰,无法从复杂的图形和条件中找到有用的信息,即使面对简单的问题也觉得无从下手。这就需要教师从数学教学实践出发,让学生根据已知条件自己画图,在画图的过程中一边观察一边思考,从而熟悉已知条件。此外,学生在观察中还要寻找熟悉的数学模型,在思考中得出结论,从而为解决问题找到正确的方法。画图的过程就是熟悉图形构成、熟悉题目条件的过程,该过程有利于学生排除多余图形的干扰,精准地找到问题的突破口,最终为解决问题打开思路。
3.结束语
综上所述,在初中数学教学中,培养学生数学观察能力,有利于促进他们综合数学学习能力的提升,是提高初中数学课堂教学效果的有效途径。一方面,教师应树立正确的教学观念,认识到培养学生数学观察能力的重要性,对传统的数学教学模式进行了优化和调整。另一方面,老师要探索出一种有效的教学方式,对观察能力的教育引导方式进行创新,确保学生能从这门课程中得到更多的灵感和好处,持续地掌握恰当的观察技能,同时通过对数学的观察,培养自身的思维能力、分析能力和信息的融合能力,从而推动学生的全面发展。
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