缩略图

初中数学教学中几何直观能力培养策略探究

作者

王大庆

酉阳土家族苗族自治县浪坪乡初级中学校

一、引言

在基础教育阶段,初中数学是一门核心学科,对于构建学生的逻辑思维体系、培养他们解决问题的能力,起着举足轻重的作用。几何直观能力,作为数学核心素养的重要组成部分,能够把抽象的数学知识变得直观、形象,大大降低学生理解知识的难度,激发他们的学习兴趣。就拿我在教学中的实际情况来说,学生一旦掌握了几何直观能力,面对数学问题时,分析问题的速度明显加快,解题思路更加清晰,数学思维也变得愈发敏捷灵活。

二、几何直观能力的内涵与重要性

(一)内涵

几何直观能力,说通俗点,就是学生学会用图形去琢磨数学问题。当学生碰到数学难题时,能借助图形把抽象的数学关系可视化,一眼看穿数学对象背后的内在联系和本质,从而真正吃透数学知识。在平时上课的时候,我就特别留意学生这方面的表现,发现他们不仅得有一双能精准识别图形的“火眼金睛”,还要能亲手画出规范的图形,更关键的是,要能拿着图形去进行逻辑推导、在脑海里构建空间模型,最终用图形去攻克实际问题。只有具备了这种能力,学生在学数学的时候才能做到举一反三,把零碎的数学知识串联成一个完整的知识网络。

(二)重要性

1. 深化数学概念理解:初中数学里有不少抽象概念,像函数性质、几何图形特征等,学生理解起来往往比较吃力。就拿一次函数来说,之前上课教这个内容的时候,我就带着学生一起画函数图像,当他们亲手把图像画出来,看着那条线的上升下降,还有和坐标轴相交的地方,一下子就明白了函数的增减性还有截距这些概念是怎么回事。原本那些抽象的数学名词,一下子变得实实在在,学生理解起来轻松多了。

2. 提高解题效率:遇到复杂的数学题,几何直观就像是一把“解题钥匙”。之前讲几何证明题,我都会让学生先把图形画准确,再把已知条件标清楚,这么一来,那些藏在题目里的几何关系就全暴露出来了。学生不用再盲目地瞎找思路,一眼就能瞅到解题的关键,解题速度自然就快了。

三、初中数学教学中几何直观能力培养策略

(一)运用多媒体教学,直观呈现数学知识

在日常教学里,我一直琢磨着怎么能让学生更好地培养几何直观能力,后来发现现代教育技术可帮了大忙。现在的多媒体软件功能很强大,我就用它制作动画,把那些抽象的数学概念和定理,用一种特别直观的方式展示给学生。就拿圆的面积公式推导来讲,这个内容其实挺难理解的,学生光靠想象很难弄明白。但有了动画就不一样了,动画里把圆一点点分割,再拼接成近似长方形,每一步都清清楚楚。学生们眼睛一眨不眨地盯着屏幕,看着圆的半径和长方形的宽对应上了,圆周长的一半和长方形的长也能对应起来,一下子就恍然大悟,对公式推导的原理理解得特别深刻。

还有几何画板这个工具,也给我的教学帮了不少忙。在探究函数图像性质的时候,我会在几何画板上改变一次函数的斜率和截距,函数图像就会跟着发生变化。学生们看着图像实时改变,感觉特别新奇,在这个过程中,他们自然而然就理解了函数性质和参数之间的内在联系。这些方法真的太实用了,把那些抽象的数学知识变得实实在在,学生们学起来轻松多了,对数学知识的理解和掌握程度也大大提高。

(二)开展实践活动,增强学生动手能力

在培养学生几何直观能力这件事上,我一直积极探索、尝试各种不同的教学实践,希望能找到最适合学生的方法。实践活动是我教学中的重要一环。就说制作几何模型吧,我带着学生们一起动手制作正方体、圆锥、圆柱这些常见的几何模型。在制作的时候,孩子们一个个都特别认真,拿着尺子仔细地测量边长、半径,小心翼翼地裁剪纸张,再耐心地拼接起来。记得有一次制作三棱柱模型,学生们一边做一边讨论,这个面和那个棱是怎么连接的,顶点又在什么位置。做完之后,他们兴奋地跟我说,这下对三棱柱的结构可算是彻底弄明白了,以前那些模糊的概念一下子变得清晰无比。

除了模型制作,我还组织了校园测量实践活动。那天阳光正好,我带着学生们来到操场上测量旗杆的高度。学生们按照之前学过的相似三角形原理,分工合作,有的测量标杆高度,有的测量影子长度,忙得不亦乐乎。看着他们认真的样子,我知道,这次实践活动肯定能让他们对几何知识的理解更上一层楼。果然,通过计算得出旗杆高度的那一刻,学生们都欢呼起来,他们不仅巩固了知识,还学会了用知识解决实际问题,真正做到了学以致用,这让我感到无比欣慰。

(三)引导学生画图,培养图形表达能力

在教学时,我一直把培养学生的画图能力当作重中之重,主要从规范画图和自主画图这两个关键方向努力。课堂上,我会走到黑板前,拿起粉笔,一笔一划地给学生们示范。就拿画三角形来讲,我会先在黑板上画出一条线段,然后拿着量角器,仔细地量出给定的角度,再根据边长,用直尺精准地确定另外两个顶点的位置。学生们都目不转睛地看着,我一边画,一边询问他们的理解情况,让他们跟着我的步骤在练习本上模仿。经过多次这样的练习,学生们慢慢就养成了规范画图的习惯,画出来的图形越来越标准,准确性大幅提升。

当遇到数学问题时,我总是鼓励学生自己动手画图。有一回讲行程问题,学生们被复杂的路程、速度和时间关系弄得晕头转向。我就引导他们,在纸上画一条线段表示路程,不同的部分代表不同阶段,再用箭头和数字标注速度和时间。学生们照做之后,一下子就兴奋起来,原本模糊的思路瞬间清晰了,很快就找到了解题方法。看着他们自信地在练习本上演算,我知道,让他们自主画图这个方法奏效了,解题效率提高了,学习数学的积极性也更强了。

四、结论

初中数学教学中几何直观能力的培养,是提升学生数学素养的核心任务之一。通过运用多媒体教学、开展实践活动、引导学生画图以及渗透数学思想等多种策略,可以有效激发学生的学习兴趣,提高学生从直观图形中获取数学信息、解决数学问题的能力。作为教师,我们要不断更新教学理念,创新教学方法,持续关注学生几何直观能力的培养,为学生的数学学习和未来发展奠定坚实基础。

参考文献

[1] 周大智. 要克服初中数学教学的分化现象. 甘肃教育,1991(Z2)

[2] 于红燕 .“双减”背景下初中数学教学策略研究 . 求知导刊 ,2024(33)