缩略图

数学核心素养下初中学生几何直观能力培养的路径探究

作者

田蒙江

贵阳市第一实验中学 贵州贵阳 550081

在数学核心素养教育理念不断加深的当下,几何直观能力被确定为重要元素之一,逐渐成为初中数学教学中的核心话题,特别是这个知识体系扩充且学业负担明显加重的关键时期,学生的几何直观能力对整个数学学科的发展有着决定性作用。数学全面构建起丰富的几何知识体系,给提高学生的几何直观能力给予了充分的资源保证,当前一线教师在实际教学中常常碰到怎样高效整合并优化利用这些资源来改善学生几何直观能力的实际难题。在此情形之下,细致探究基于数学核心素养框架之下的初中生几何直观能力培育策略,有着重大的理论意义和实用指导意义。

一、初中学生几何直观能力培养的意义

(一)助力学生理解抽象数学概念

数学概念由于其高度抽象性,在初中阶段几何与代数融合的教学中常常导致学生出现认知障碍。而教师若培养学生的几何直观能力,就能利用图形化的工具把抽象的知识具体化,建立起概念与视觉表征之间的联系,从而减轻学习难度。而且这种能力的提升有益于学生在复杂的问题情境中利用直观思维展开探究活动,并且加深他们对于数学思想的理解,为今后学科的发展奠定良好的根基。

(二)推动学生数学核心素养全面发展

几何直观能力属于数学核心素养的关键构成要素,培养它不但有益于其他核心素养协同发展,还会对这些核心素养的发展产生明显的推动效果。在实际教学当中,学生得通过观察、剖析、归纳以及总结等方式来领会数学概念。这个过程既有利于改进其数学抽象、逻辑推理、运算能力等方面的素养,又能让其更为深切地体会到数学严谨以及系统的结构特点,进而改善数学思维品质,激起学习的兴趣并加强其内部动力,从而达到全面加强数学核心素养的目的,并为之后的学习发展塑造好根基[1]。

二、初中生几何直观能力培养策略

(一)利用教材图形资源引导观察分析

教材中的图形资源是培养学生几何直观能力的关键部分,其设计严格依照学生认知发展规律和学习需求,观察活动作为几何直观培养的重要环节,可以采用系统化、分层递进的形式,有效加强学生的直观感受并提升其空间认知水平。在开展观察教学的时候,教师应当引领学生采用科学的观察方法,按照从整体到局部,从表象到联系的逻辑顺序,逐步推进观察过程,促使学生在探究过程中找出图形内部规律和本质特征,进而加深对图形结构的认识和把握。

例如,北师大版九年级数学教材《圆》单元里,全面展现了各种有关圆的典型图形,牵涉到圆的基本属性以及它同直线和圆之间的位置联系。“直线和圆的位置关系”这个知识点,教师可以设计出这样的教学计划:凭借教材中的三个关键图形,让学生从宏观角度概括各个图形的特点,形成初步的空间认识体系,然后仔细分析每个图形的具体结构,着重研究圆心到直线的距离和圆半径之间的联系。在没有交点的情形下,通过实际测量来确定圆心到直线的距离大于圆半径;在只有一个交点的情形当中,要证实二者相等。这种教学模式不但使学生能够深刻领悟两者三种典型位置关系及其本质特征,而且可以掌握利用圆心到直线距离同半径比较来判定具体位置的技术方法,进而明显加强了学生的几何直观思维能力和知识迁移应用水平[2]。

(二)运用多媒体技术动态呈现图形变化

多媒体技术具有直观性、动态性与交互性特征可以将静态图像转变成连续变化的视觉序列,进而清楚地显示图形演变过程。在初中数学教学当中,运用多媒体技术表现动态图形,既有益于学生直观地认识图形属性,图形变换规律及其彼此联系,又冲破了传统静态教具无法体现动态改变的约束。这种教学形式通过吸引学生注意,激起学习兴趣,在活泼情境里促使他们自动参与到知识塑造之中,凭借多媒体技术做到多视角,多层次表现,有益于锻炼学生的空间思维能力。

例如,北师大版九年级数学教材《图形的相似》单元里,“相似三角形的判定”是教学的重点和难点。“两角分别相等的两个三角形相似”这一重要定理由于其内在逻辑较复杂、抽象,容易造成学生对于角相等导致形状相似以及对应边成比例关系的理解障碍,为解决这一教学瓶颈,教师可以采用多媒体技术做动态演示。在课件当中创建符合特定角相等条件的三角形模型,然后利用动画功能执行平移或者旋转操作,使得两个三角形的对应角能够重合,这样就可以让学生直接体会到它们的几何结构是一致的,具有相似性。采用多媒体技术展示锐角、直角以及钝角三角形之间的相似性案例,有益于加深学生对“两角相等则三角形相似”这一几何判定定理的认识,这种交互式的教学形式不但可以加强学生的几何直观思维水平,而且能够有效地改善他们运用所学知识来解决实际问题的能力。

结论

数学核心素养培育体系里,初中阶段几何直观能力培育属于关键环节,对于学生全面发展和综合素质提升有着重要意义。针对教材展开系统分析并结合教学实践又借助理论与实际相结合的方法,切实提升了学生的几何直观水平,推动了抽象思维能力发展,改善了问题解决效率,从各方面全面促进学生数学核心素养的提升。未来初中数学教育要加大几何直观能力培养的力度,积极探究并改良有关的教学模式,促使他们把这种能力灵活运用到数学学习当中,明显改善学习成果,带动数学核心素养的全面进步。

参考文献:

[1]洪燕君,刘晶. 丹麦初中数学教科书跨学科主题学习项目的设置与启示[J].教学与管理,2025,(25):72-76.

[2] 邢云. “ 双减” 背景下初中数学作业德育渗透探索[J]. 宁波教育学院学报,2025,27(04):129-132.