缩略图

新课标引领下初中几何直观想象素养的培育策略

作者

房红雪

吉林省松原市长岭县第一中学 131500

摘 要:在教育不断革新的当下,初中数学课程标准的持续优化为教学指引新方向,几何直观想象素养成为初中数学教学的关键培育目标。几何知识作为初中数学的重要组成部分,具有高度抽象性与逻辑性,对学生的思维能力提出较高要求。然而,传统教学模式下,学生在理解几何概念、把握图形变化规律等方面常遇阻碍。如何有效培育学生的几何直观想象素养,成为数学教育者亟待解决的问题。本文聚焦于此,深入探究在新课标引领下切实可行的培育策略,旨在为初中数学教学质量提升提供有益参考。

关键词:新课标;初中数学;几何直观想象素养;培养策略

一、巧用图形直观展示,助力抽象概念具象化

初中阶段,学生的思维处于关键的转型期,从以形象思维为主逐步向抽象思维过渡。在几何知识体系里,诸多概念高度抽象,像点,没有大小;线,没有宽度;面,没有厚度;体,则是由面围成的空间几何体,这些概念仅依靠文字阐述,对于学生而言犹如空中楼阁,难以把握。而直观的图形展示,宛如搭建起一座从抽象到具象的桥梁。当呈现生活中的实物图形,比如用针尖代表点,拉紧的绳子示意线,平静的湖面类比面,盒子象征体,学生能亲眼目睹、亲手触摸,从而直观地感受这些抽象概念所对应的实际形态。图形展示将原本晦涩难懂的概念转化为学生能够感知的具体形象,极大地降低了理解难度,让学生在脑海中构建起清晰的概念表象【1】。

在人教版初中数学七年级上册第四章 “几何图形初步” 中,“从不同方向看立体图形” 这一内容对学生空间观念的建立极为关键。教材展示了从不同方向看正方体组合体的图片,学生可借此初步了解从正面、左面、上面观察同一立体图形会得到不同平面图形。教师在此基础上,可进一步强化教学效果。准备多种由不同数量、不同排列方式小正方体搭成的组合体实物模型,先让学生分组观察简单的组合体,从各个方向仔细观察后,尝试用语言描述看到的形状。接着,让学生亲自动手画出所看到的平面图形,完成后小组内交流讨论,对比各自画作的差异并分析原因。随后,增加模型难度,再次让学生观察、绘画,引导学生思考不同方向视图与立体图形结构之间的联系。通过这样逐步深入的直观图形展示与操作活动,学生能更深刻地理解从不同方向看立体图形这一抽象概念,显著提升对几何图形的直观感知能力 。

二、开展实践操作活动,促进空间观念渐形成

初中阶段的学生,正处于对空间概念逐步深化理解的时期。当学生参与实践操作,他们不再是知识的被动接受者,而是主动的探索者。在动手过程中,视觉让学生观察图形的形状、位置关系;触觉能感知图形的轮廓与特征;在操作动作中,肌肉记忆也参与其中。这种多感官的协同运作,能使学生对几何图形的认知更加全面、深入。皮亚杰的认知发展理论明确指出,儿童的认知发展并非单纯依靠教师的讲授,而是在自身参与的活动中逐步构建。在几何学习里,学生通过折叠、拼接、裁剪等实践操作活动,能够直观地感受图形的变化,亲身体验不同图形之间的转换关系,从而将抽象的空间几何知识,转化为自己可感知、可理解的经验,进而逐步建立起稳固且清晰的空间观念,为后续更复杂的几何学习筑牢根基【2】。

在人教版八年级下册第十八章 “平行四边形” 的教学中,教师可精心组织实践操作活动。在探究平行四边形性质前,提前让学生准备好两张全等的三角形纸片。课堂上,先让学生自主尝试将两张三角形纸片拼接,鼓励他们尝试不同的拼接角度与位置。学生在反复拼接过程中,很快会发现多种拼出平行四边形的方法。此时,教师组织小组讨论,让学生分享自己的拼接方式与发现。接着,引导学生深入观察拼接成的平行四边形,思考边与边、角与角、对角线之间的关系。学生通过亲手拼接形成的直观印象,很容易就能看出平行四边形对边相等、对角相等。对于对角线互相平分这一性质,教师可引导学生通过测量等方式进一步验证。在整个过程中,学生从动手操作到观察思考,再到总结归纳,真正做到在做中学,他们的空间观念在这一系列实践活动中得以有效形成与发展 。​

三、运用多媒体动态演示,提升图形变化洞察力

几何图形的变换,如平移、旋转、轴对称等,过程复杂且抽象,静态的教材内容无法全方位、动态地展现其变化全貌与内在逻辑。多媒体技术凭借其独特优势,突破时间与空间的局限,以流畅动画和逼真模拟,将图形变换过程中的每一个关键节点和细微变化清晰呈现。学生通过多媒体演示,能够直观跟踪图形的运动轨迹,无论是平移时的直线移动,旋转时围绕中心点的圆周运动,还是轴对称时沿对称轴的翻折,都尽收眼底。这不仅极大提升了学生对图形变化的感知敏锐度,促使他们主动探寻图形变换背后的数学原理,把抽象的几何概念具象为脑海中鲜活的动态画面,降低理解门槛,还为学生构建起条理清晰、结构稳固的几何知识大厦奠定了坚实基础。

在人教版九年级上册第二十三章 “旋转” 的教学进程中,教师充分发挥多媒体动画的优势。在讲解图形旋转伊始,教师先展示一个简单的三角形,在屏幕上明确标记出旋转中心。随后,利用多媒体动画,让三角形绕该点按照顺时针方向,以 30° 为旋转角度逐步旋转。旋转过程中,对应点用不同颜色闪烁提示,对应线段则用动态线条连接并标注长度变化,对应角也实时显示角度数值。学生们聚精会神地观察着,清晰看到旋转前后图形的具体变化。教师此时暂停动画,提问学生旋转过程中的关键要素,引导学生自主总结旋转中心、方向与角度对图形旋转的影响。接着,再变换三角形的形状、旋转中心位置以及旋转角度,让学生再次观察并讨论。相较于传统的教师口头描述加黑板上静态图形绘制,多媒体动画演示让学生对图形旋转的概念与性质理解得更为透彻,直观想象能力也在这一次次的动态观察与互动思考中稳步提升 。

四、结语

综上所述,在新课标引领下,通过巧用图形直观展示、开展实践操作活动以及运用多媒体动态演示等策略,能够切实有效地培育初中学生的几何直观想象素养。这些策略分别从不同角度出发,将抽象的几何知识具象化,让学生在观察、操作与思考中深化对几何知识的理解。然而,教学是一个动态发展的过程,随着教育技术的不断进步和学生需求的日益多样化,教师需要持续探索和创新教学方法,不断优化这些策略,以更好地满足学生的学习需求,帮助学生在几何学习的道路上稳步前行,为其数学综合素养的提升筑牢根基。

参考文献:

[1]曾玉婷.核心素养下初中数学教材习题与新课标的一致性研究[D].湖北师范大学,2023.DOI:10.27796/d.cnki.ghbsf.2023.000038.

[2]李才菊.基于直观想象的初中数学单元教学设计研究[D].重庆师范大学,2023.DOI:10.27672/d.cnki.gcsfc.2023.000387.