第一篇:把握几何概念形成规律提升几何概念教学实效
把握几何概念形成规律提升几何概念教学实效
【摘 要】小学几何教学是小学数学创新教学的重要组成部分,是发展学生空间观念的重要途径。我们应该正确理解和把握小学数学教材,分析学生几何概念中碰到的障碍,探索学生几何概念的形成规律,从学生的层面考虑实施教学,力求让几何概念的教学更有实效。
【关键词】几何概念;教学内容;思维障碍;策略
小学数学几何概念的教学在《数学课程标准》中属于“空间与图形”的领域。几何概念的教学对于培养思维、发展智力、空间观念和提高教学质量具有重要意义。
我们应该正确理解和把握小学数学教材,分析学生几何概念中碰到的障碍,探索学生几何概念的形成规律,以期从学生的层面考虑实施教学,力求让几何概念的教学更有实效。
一、小学阶段几何概念教学内容的把握
在义务教育阶段,几何概念的内容编排使学生不仅会认识一些基本图形,理解一些基本图形的性质,而且会从不同方向观察物体等十分重要的内容,感受丰富多彩的图形世界;学生不仅要了解一些基本图形的轴对称性和中心对称,还要在生活背景下探索图形的变换,利用变换设计美丽的图案;学生不仅要由浅入深的学习确定物体位置,还要探索并选择确定物体位置的不同方法。几何概念的内容编排从过去的主要强调图形的度量和证明,发展为围绕着“图形的认识”“图形的测量”“图形与变换”“图形与位置”四大类基础概念展开。
1.整体推进,线索清晰
教材的整体框架是依据空间与图形的四个方面有序地展开,每个学年、每个学期都合理安排,整体上是螺旋式上升,让学生对几何概念的认识和空间观念的形成有一个逐步深入的过程。总体而言,围绕两条大的线索:一条是以图形的空间关系研究为线索,另一条是以数量关系研究为线索。以上两条线索不是分离的,而是融合的,因为研究几何形体的概念既要从关系出发,又要从数量出发,这样两者相互促进,才能促使空间观念的有效生成。
2.知识、认知、教学三序合一
教材清晰地展开科学知识发展的序列,学生认知发展的序列和教师教学的序列,而且这三个序列有机地组合在一起,使知识按逻辑关系呈现,同时符合和促进着学生的认知发展,而且充分展现教学过程,真正做到了便教利学。
二、学生几何概念形成的思维障碍分析
要提高几何概念教学的实效,必须对小学阶段所涉及的几何概念知识进行深入而细致的分析。结合教学内容,通过课堂教学的实施,剖析小学生几何概念形成困难的原因,找到产生思维障碍的根本,探寻排除几何概念形成的思维障碍的方法和途径,并有针对性地改进和加强我们的教学,让学生在运用几何概念,分析和解决几何问题的过程中巩固知识,提高能力。我们依据多年的教学实践研究,总结出了造成以下几方面的因素:
1.生活用语与数学概念的冲突
数学来源于生活,学生在日常生活中对于数学书本里所涉及的几何知识或多或少都有接触。当日常概念与几何概念含义完全一致时,日常用语促进学生更好地形成空间概念;反之,则会造成干扰。教师应该着重让学生明白日常用语与科学术语的异同。
2.非本质特征对本质特征的干扰
任何事物都既有本质属性,也有非本质属性。几何概念有时不仅包括事物的本质属性,还包括事物的非本质属性。事物的本质属性,是学生学习几何概念时所必须掌握的最重要的东西,而非本质属性的干扰越多,学生就越抓不住本质属性,就越容易产生思维障碍。几何图形的位置、形状及大小等非本质属性容易对几何概念的本质属性造成干扰。
3.单个要素与要素间关系脱离
几何图形都是由一些几何要素组成的。小学生认识图形时,对各种几何要素的感知是有一定选择的。他们首先感知的是那些最明显、最突出的单个要素,而对那些不太明显的要素就容易忽视。根据小学生的心理特征,他们比较容易观察单个数据的特征,当图形的特征反映了要素间的关系,他们就感到比较困难了。
4.掌握特征与辨别图形脱节
心理学研究表明,小学生认识图形水平比用口头正确叙述图形的特征的水平高些。听到“梯形”的名称,他的头脑中就会呈现出相应的表象,并以此来识别哪些图形是梯形。当学生掌握了根据梯形的特征以后,学生已会用语言来表述梯形特征了,如要求学生根据特征来辨别图形,尤其是辨别变式图形时,中间仍有一个较长的过程,有时甚至还脱节,这是由学生的心理特征来决定的。
5.数的计算对图形特征的影响
在计算几何图形的周长、面积、体积时,学生既要考虑到图形的特征,又要考虑到它的计算方法,“特征”与“方法”两个因素交织在一起同时作用于学生大脑。这时,“数的计算”就容易干扰“图形的特征”。
6.学生认识水平的限制
空间观念的形成是一个知识不断深化的积累过程,它受到学生认识规律和接受能力的制约。在建立几何知识结构的概念体系时,前一个概念往往是后一个概念的知识基础与推理依据,学生已有的几何知识的感性经验在掌握新的概念过程中发挥着重要的作用。学生如果已有的知识水平低或感性材料经验缺乏,那么在几何概念的学习中都会产生思维障碍。
三、几何概念教学中的排除思维障碍的策略
1.立足生活体验,精选素材
我们要清楚地知道,任何一个几何形体都来源于生活,都是对日常生活、生产中的客观物体的抽象概括,因此,学习几何初步知识必须紧紧联系我们日常生活的实际,从观察具体的生活事物入手,从亲自触摸中去感知,再回过头来认识它的图形。如何让学生将所学的知识与生活经验产生联想,这是我们教学的重点。
2.加强直观操作,理解概念
心理学研究表明,概念形成的规律是:感知―表象―概念。从小学数学教材的编排体系看,每一种新的概念的揭示,都强调要先实践操作,这是符合儿童认识事物规律的。我们在教学时就要遵循这个规律,加强操作指导,让学生利用学具进行操作,变学生被动地听为主动地学,能充分调动学生的各种感官参与教学活动,引导学生由“物”抽象为“形”,使学生在实践中感知、形成表象,从表象中概括出事物的本质特征,从而达到对数学概念的理解。
3.运用变式、反例,突出本质
变式就是变换概念肯定例证的非本质属性,以突出本质属性。变式用以说明同一个概念的本质特征相同、非本质特征不同的一组实例。这些实例都是概念的正例,但是它们在概念的非本质特征方面有变化。在几何形体概念的教学中,我们可以充分运用变式来帮助学生获得更精确、更稳定的概念。反例,就是故意变换事物的本质属性,使其质变为其他事物,在引导思辨中从反面突出事物的本质属性。
4.建立概念体系,促进同化
教师在教学概念时,不应该孤立地教概念。在准备教学生一个新概念之前,要为学生提供一个可把这个概念置于其中的框架。学生获得概念的基本方式有两种:概念形成和概念同化。
教师应当在课前采取一些恰当的方式了解学生,找到新旧知识之间、文本知识和生活之间的联结点来展开教学,让学生以联系的观点学习新的概念,促进主动建构,形成概念的网络体系。
总之,要提高小学数学几何概念教学的实效,教师必须立足教材和课堂,通过对“图形与几何”中“图形、测量、变换和位置”四大类基础概念的研究,开展小学数学几何概念课堂教学研究,力争在不同学段“几何概念”内容的学习过程中,精心选择教学内容,改变以往陈旧的课堂教学方法,从而引起学生学习方式的改变,使学生在体验与创造中积极主动地学习,发展空间观念,培养创新意识,同时促进了教师教学观念和教学方式的转变,这对于提高课改的实效性、提升教师自身的素质、切实减轻学生负担以及促进学校发展都具有很高的实践意义。
参考文献
[1]曹培英.小学数学空间与图形教学研究[M].上海:东华大学出版社,2004.[2]周玉仁.小学数学教学论[M].北京:中国人民大学出版社,1999.[3]尚洪宇.数学概念与数学概念教学[D].硕士学位论文数据库,2004.[4]李青梅.数学概念强化的一些具体方法[J].北京教育教学研究,2009(12).
第二篇:浙教版初三几何圆概念
1、圆的有关概念:
(1)、确定一个圆的要素是圆心和半径。
(2)连结圆上任意两点的线段叫做弦。经过圆心的弦叫做直径。圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧。小于半圆周的圆弧叫做劣弧。大于半圆周的圆弧叫做优弧。
(3)在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧。
(4)顶点在圆上,并且两边和圆相交的角叫圆周角。
(5)经过三角形三个顶点可以画一个圆,并且只能画一个,经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,三角形外接圆的圆心叫做这个三角形的外心,这个三角形叫做这个圆的内接三角形,外心是三角形各边中垂线的交点;
(6)直角三角形外接圆半径等于斜边的一半。与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆外切三角形,三角形的内心就是三角形三条内角平分线的交点。
2、圆的有关性质
(1)在同圆或等圆中,如果圆心角相等,那么它所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦的弦心距相等。推论在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦或两条弦的弦心距中有一组量相等,那么它们所对的其余各组量都分别相等。
(2)垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧。推论平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧。弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧。平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧。推论2圆的两条平行弦所夹的弧相等。
(3)圆周角定理:一条弧所对的圆周角等于该弧所对的圆心角的一半。
推论:1在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,相等的圆周角所对的弧也相等。
推论2:半圆或直径所对的圆周角都相等,都等于90。90 的圆周角所对的弦是圆的直径。
推论3如果三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形。
(4)切线的判定与性质:判定定理:经过半径的外端且垂直与这条半径的直线是圆的切线。性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径;经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点;经过切点切垂直于切线的直线必经过圆心。
(5)定理:不在同一条直线上的三个点确定一个圆。
(6)圆的切线上某一点与切点之间的线段的长叫做这点到圆的切线长;切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分这两条切线的夹角。
(7)圆内接四边形对角互补,一个外角等于内对角;圆外切四边形对边和相等;
(8)弦切角定理:弦切角等于它所它所夹弧对的圆周角。
(9)和圆有关的比例线段:相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项。切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆交点的两条线段长的积相等。
(10)两圆相切,连心线过切点;两圆相交,连心线垂直平分公共弦。
第三篇:如何进行《图形与几何》的概念教学(定稿)
如何进行《图形与几何》的概念教学
李朝辉
《数学课程标准》指出:使学生逐步形成简单的几何形体的形状、大小和相互位置关系的表象,能够识别所学的几何形体,并能根据几何形体的名称再现它们的表象,培养初步的空间观念。学生在学习几何知识的过程中,重视对物体的原有感知,逐步掌物物体的形状、特征、大小和相互位置关系,并以此为材料进行思维,将图形、表象进行加工、组合,逐步培养和发展空间观念。因此,学会这部分教材对于学生培养空间观念,发展思维力、想象力,有着十分重要的意义。它同时也为学生以后学习几何知识打下扎实的基础。但是,在概念教学中往往存在以下两个问题:一是忽视概念的形成过程,教师往往把一个新的概念和盘托出,让学生死记硬背法则、定义;二是忽视概念间的联系,把许多本来有联系的概念,拆散成一粒粒散落的珠子,分散、孤立地保存在学生的脑海里,没能将珠子串成项链,概念不成系统,不能帮助学生形成良好的认知结构。要改变这些问题,我觉得应该以锻炼和发展学生的“思”为主线,把“看”、“动”、“练”、“理”有机地串联成一个思维体系,从而顺利达到“通”的目的。具体来讲就是:
看—全面观察。实践证明:儿童接触事物,探究事物的本质属性,经常是从观察开始和发现的。在现实生活中,学生对简单图形已有初步了解,如书的封面是长方形,红领巾是三角形,文具盒是长方体„„,但他们对此的了解往往是表面的、模糊的,还不能说出其本质特征,往往是口欲言而无声。所以教学时,我因势利导,结合教学内容,充分利用实物、模型和多媒体等教学手段,丰富学生表象。引导学生用眼看、用手摸,做到上下、左右、前后和正反进行全面、仔细地观察,以此加强直观教学,加深学生对物体的初步认识,使他们由具体物体的形状在大脑中形成表象,继而上升为概念,初步培养或形成空间观念。
动—动手操作。杨振宇博士说:“中国的儿童不如欧洲和美国的儿童动手兴趣浓,主要原因是没有动手的机会。”其实动手操作是把书本等外在知识内化为自己知识的桥梁。由于小学生生性喜欢动手操
作,而且抽象思维依赖于动作思维或形象思维展开,因此动手操作对小学生掌握知识、技能,培养动手能力,提高学习兴趣积极性等都有一定的实践意义。所以教学时,我尽量组织学生开展“剪”“拼”“量”“摆”“数”“做”等的实践活动,引导学生自己动手做出物体模型,学会对图形或模型进行分解、组合、平移、翻转等转化方法,使他们在动眼、动手、动脑、动口等亲身体验中加深对几何形体的感化方法,进一步理解掌握其本质特征,初步掌握几何图形面积的计算方法和转化方法,同时也更进一步培养学生的空间观念和想象能力。
如教学《圆柱体的侧面积》一课时,我让学生拿出自己的侧面裱有彩纸(或自己在侧面糊纸)的圆柱体,边看边摸说出其侧面特征后提问:“你能用转化的方法自己求出侧面的面积吗?”学生通过讨论、操作,有的学生说:“我沿着一条高剪开,侧面积转化成一个长方形,长方形的长相当于侧面积的周长(底面周长),长方形的宽相当于侧面的高,因为长方形的面积=长×宽,所以侧面的面积侧面=底面周长×高。”有的同学说:“我沿着一条斜线剪开,侧面转化成一个平行四边形,平行四边形的底相当于侧面的周长,平行四边形的高相当于侧面的高,因为平行四边形的面积=底×高,所以侧面的面积=底面周长×高。”。有的同学说:“我沿着高剪开,侧面转化成一个正方形,同样得到侧面的面积=底×高。”通过操作,学生不但发现了展开后的特例(正方形是特殊的长方形),丰富了侧面的表象,而且通过眼、手、口、脑多种感官协调作用,学生主动、直观地掌握圆柱体侧面积的推导方法和计算方法,同时也潜移默化地交给学生一把开启面积计算方法的钥匙。实践证明:让学生用多种感官协调作用于同一事物,使具体事物的形象,在头脑中得到全面的反映,就学习的学习性和主动性,增强学生学习的参与意识,激发学习兴趣,活跃课常气氛,使学生以饱满高涨的热情投入学习,取得最佳的学习效果。
练—巩固训练。通过全面观察和动手操作,学生对几何知识初步理解和掌握后,为了把知识转化成技能,形成能力,教师必须精心设计习题进行巩固训练。教学时教师要注重精讲多练,注意数形紧密联系,逐步做到“物体——图形——表象——物体”的循环,使学生看到图形名称就想象出物体形状、特征和计算方法等,并能解决一些实
际问题,不断开拓思路,增强思维的灵活性,增强空间观念及其理解应用能力。
如:圆柱体体积习题的设计,首先我说圆柱体,让学生闭眼想象各种形状的异同和计算方法,再根据具体图形说出图形名称和所需数据后计算,使学生能依据直观图形帮助分析理解,然后逐步过渡到只根据图形名称和数据计算,使他们能再现图形的表象来帮助分析、理解题目,然后只出示图名称和数据间的关系让学生独立解题。最后出示圆柱体或实际生活中的问题,要求学生量出所需数据再计算。这样通过分层练习,逐步培养学生的空间观念及其理解、应用能力。
理—系统梳理。实践证明:学生对于散乱、零碎的知识容易遗忘或发生混淆。因此在一定阶段的学习之后,我及时对知识进行归纳、整理,串点成线,举一反三,扩线成面,形成网络,并使之根植于学生原有的知识体统中,使学生更进一步理解和掌握几何图形的本质特征和相互之间的联系与区别,进一步增强空间观念及其理解、应用能力。
通—触类旁通。为了促进事物的整体形象在头脑中得到全面深刻的反映,使学生更深刻地认识几何图形的本质特征,促进空间观念的形成,教师要注意沟通几何图形的内在联系,注意知识的综合运用,使学生能由此及彼、触类旁通。因此教学时,我充分结合学生的认识规律,由浅入深,由易到难,适时归纳出图形的本质特征,及时沟通知识间的内在联系,帮助学生分辨异同,达到沟通、同化知识,增强理解及其应用的能力。
如:教学完长方体、正方体、圆柱体体积的计算公式后,我及时沟通同化三者间的内在联系,即都可以用V=sh来计算。
V长方体=abh 当a=b=h时,v正方体=a³ V长方体=abh=sh V正方体=a³=sh V圆柱体=πr²h=sh 这样使学生在解答某一习题时,能在头脑中迅浮现出这类习题的方法,锻炼了学习思维的广阔性。
总之,我通过紧扣“思”这条主线,全面贯穿“看”“动”“练”“理”,从而顺利达到“通”的目的。以此培养和增强学生的空间观念,取得较好的教学效果。
第四篇:如何提高几何概念教学的有效性
如何提高几何概念教学的有效性
大洪山风景区长岗镇小 胡云全
提高数学课堂效率是一个老话题了,而如何提高数学课堂效率,至今还没有圆满的答案.我校在2010年申报了提高几何概念教学的有效性研究课题,在这一年的探索中,我将自己的粗浅认识介绍给大家:
一、内容要讲到点子上
课堂教学是学生在校期间学习文化科学知识的主阵地,也是对学生进行思想品德教育的主渠道.在当今新课程改革中,数学的课时减少,而内容方法并没有太多删减,这就给原来教熟了的老套路、老方法提出了挑战.在40分钟内教学生相应更多的内容,那么每句话都要说到点子上,讲练得精,尽量在有限的时间里,出色地完成教学任务.每一堂课都要有一个重点,而整堂的教学都是围绕着这个重点来逐步展开的.为了让学生明确本堂课的重点、难点,教师在上课开始时,可以在黑板的一角将这些内容简短地写出来,以便引起学生的重视.讲授重点内容,是整堂课的教学高潮.教师要通过声音、手势、板书等的变化或应用模型、投影仪等直观教具,刺激学生的大脑,使学生能够兴奋起来,对所学内容在大脑中刻下强烈的印象,激发学生的学习兴趣,提高学生对新知识的接受能力.
二、时间要用在刀口上
“效率”的含义,就是指单位时间完成的工作量和取得的收获.衡量一堂课的教学效率如何,主要看有效教学时间,即在教与学活动过程中学生学习知识、习得技能、形成能力和提高认识真正起作用的时间.因此,教师在课堂上必须千方百计地提高40分钟的利用率.
三、着力点要放在能力训练上
1.选择恰当的教学方法,是培养学生能力的重点
每一堂课都有每一堂课的教学任务,目标要求.教师能随着教学内容的变化,教学对象的变化,教学设备的变化,灵活应用教学方法.数学教学的方法很多,对于新授课,我们往往采用讲授法来向学生传授新知识.我们还可以结合课堂内容,灵活采用谈话、读书指导、作业、练习等多种教学方法.有时,在一堂课上,要同时使用多种教学方法.俗话说:“教无定法,贵要得法”.只要能激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,有助于学生思维能力的培养,有利于所学知识的掌握和运用,都是好的教学方法.
2.要精讲例题是培养学生能力的关键
根据课堂教学内容的要求,教师要精选例题,可以按照例题的难度、结构特征、思维方法等各个角度进行全面剖析,不片面追求例题的数量,而要重视例题的质量.解答过程视具体情况,可以由教师完完整整写出,也可部分写出,或者请学生写出.关键是讲解例题的时候,要能让学生也参与进去,而不是由教师一个人承包,对学生进行满堂灌.教师应腾出时间,让学生思考教师提出的问题,或解答学生的提问,以进一步强化本堂课的教学内容.若课堂内容相对轻松,也可以指导学生进行预习,提出适当的要求,为下一次课作准备.
四、功夫要下在备课上
1.优化本节课的教学目标,重难点是备课的基础
因为备好课是搞好教学的基础之基础,根本之根本.教师只有深入钻研教材,精心设计课堂教学,才能取得良好的教学效果.备课的要求是多方面的,但至少要做到掌握本课的重难点.只有知道学生该学什么,才能弄清自己该教什么,否则,闭着眼睛捉麻雀,大抵是无效劳动而已.教学目标决定课堂教学的方向.课前准备是否充分直接影响课堂教学的效率,就是指应该把握教材,明确目的,联系学生实际,重点、难点出示及时,教学中紧紧抓住学生不会的,抓住思维的主线,教具准备充分,板书设计清晰.抓住难点展开教学.可以有效地克服教学中的随意性和盲目性,加强教学的针对性.抓教学重点问题,前文已经论及,但需要一提的是,有些内容,只有认真备课,深钻教材,才能准确把握,深刻理解.
2.备课时要注意引入,激发学生的学习兴趣
巧妙设疑,唤起学生的注意力.讲课时,恰当地设疑可以给抽象的语言增添催化剂,唤起有意注意和无意注意,刺激大脑兴奋中枢,使学生处于兴奋状态.我认为,课堂提问的目的,一是启发学生围绕目标积极思考,有疑即问;二是唤起学生的注意力,促使他们认真听讲.所以教师要恰到好处地设疑——把问题设在关键处、疑难处、转折处及规律的探寻中,让学生带着问题通过自己对教材的感知、理解、比较、分析、综合等思维活动,主动掌握知识.好的备课设计问题要能激发学习兴趣,培养学生对所学内容有兴趣,学起来就会精神愉快、注意力集中、越学越爱学;相反,如果对所学内容不感兴趣,就会感到学习是一种负担,表现在课堂上:无精打采、注意力分散,最终导致对数学厌烦、放弃.数学是一门抽象性很强的学科,如果教师讲课平铺直叙,容易引起学生的厌烦情绪.这就要求我们在授课时不能一味讲、满堂灌,而是通过各实际中的例子,把学生吸引到数学在生活中的重要作用中去,促使他们对数学产生浓厚兴趣,从而转为乐学.
五、善于应用现代化教学手段
随着科学技术的飞速发展,三机一幕进入了寻常教室.对教师来说,掌握现代化的教学手段显得尤为重要和迫切.现代化教学手段,其显著的特点,一是能有效地增大每一堂课的课容量,从而把原来四十分钟的内容在三十分钟中就加以解决;二是减轻教师板书的工作量,使教师能有精力讲深讲透所举例子,提高讲解效率;三是直观性强,容易激发起学生的学习兴趣,有利于提高学生的学习主动性.四是有利于对整堂课所学内容进行回顾和小结.在课临近结束时,教师引导学生总结本堂课的内容,学习的重点和难点.同时通过投影仪,同步地将内容在瞬间跃然“幕”上,使学生进一步理解和掌握本堂课的内容.在课堂教学中,对于板演量大的内容,如一些简单但数量较多的小问答题、文字量较多应用题,复习课中章节内容的总结、选择题的训练等等都可以借助于投影仪来完成.
总之,在新课改的今年,一定要努力学习和探索新的教学方法,使学生在理解知识的同时掌握技能和发展能力.由于学生在知识、技能、能力方面的发展和志趣、特长不尽相同,学生之间存在着个体差异,教师要创设条件,因材施教,使每个学生都得到不同程度的发展和提高.在教学中教师要精心设计,创设情境,充分调动学生学习的积极性,让每个学生都参与教学的全过程,在教师的启发诱导下积极思考并提出问题、解决问题,使学生的智慧潜能得到开发,提到数学课堂教学的有效性.
2013-10
第五篇:浅谈小学数学几何概念的教学策略
浅谈小学数学几何概念的教学策略
小学数学教学三维目标之一是知识和技能的掌握,其中重要的一块 内容是概念的学习,这也是人类思维的基本形式。“空间与图形”中几 何概念的学习是小学数学概念教学中的一块重要内容,由于学生的认知特 点以及这类概念自身的复杂性、抽象性等特点,学生学习此类概念有一定 的困难。我校教师根据课堂教学进行分析调查,发现许多教师往往忽视概 念的形成过程,把一个新的概念和盘托出,让学生死记硬背法则、定义。概念的本质揭示不透彻,导致学生透彻地理解掌握概念存在一定的困难,只会照搬照抄,不会灵活应用。面对概念教学的现状,为提高概念教学的 有效性,我校 2010 年开展《小学数学概念教学有效性案例研究》课题研 究,于今年6 月顺利结题。
下面就空间与图形领域中几何概念教学的策略 笔者谈谈自己的看法。
一、提供丰富的感性材料,建立概念的表象 表象是感性认识的一种高级形式,它是从具体感知到抽象思维的过渡 和桥梁,是形象思维的基础。影响几何概念学习的因素之一就是感性材料 和感性经验的数量与质量。感性材料和感性经验太少或不典型,学生的感 知就会不充分或者不准确,表象也就不可能丰富,甚至会建立错误的表象,也就难以抽象出概念的本质属性。笔者认为,有效的几何概念教学就是要 给学生提供丰富的感性材料,帮助学生把握住几何概念的本质属性,剔除 其非本质属性,引导学生建立该概念正确的表象,促进几何概念的有效建模。
首先,提供的感性材料要注意形式上的充足性。如教学“认识长方体、正方体”时,我们可以引导学生观察几组对比鲜明的长方体实物:大小悬 殊的长方体;空心和实心的长方体;质地不同的两个长方体;颜色不同的,等等。通过观察,然后进行抽象概括,撇开材料、大小、颜色等非本质属 性,而只注意它本身的形状,从而明确了这些物体都是长方体。
其次,提供的感性材料要注意内容上的完整性。如教学“角的初步认 识”时,既要让学生感知直角、锐角、钝角等不同种类的角,又要注意变 化角的大小和角的开口方向,这样才能获得对角的清晰认识。
再次,提供感性材料时要注意方法上的多样性。例如,在《三角形的 认识》一课中,给学生提供了一些正确和非正确的感性材料让学生去辨别,并在逐步判断的过程中帮学生完善对概念内涵的理解,形成正确的表象。
二、利用生活原型,构建概念的数学模型 《数学课程标准》强调:“数学学习内容应当是现实的、有意义的、富有挑战性的。数学教学要从学生已有的生活经验和知识出发,让学生亲 身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程”。因此在几 何概念教学中,笔者将“新知识”与“现实生活”密切联系,寻找生活原 型的教学策略,尽可能地将数学学习内容“生活化”,利用生活原型帮学 生建立表象,并且消除生活原型对学习数学模型的负面影响。例如,学生在学习高的概念时,内心很难颠覆自己在生活中建立的关 于高的表象――“像楼房那样矗立的就是物体的高”。可让生活原型为学习数学模型服务,消除高的生活原型对数学模型的负面影响,实现从生活 原型向数学模型的质的飞跃。
首先,创设比“哪座山高一些”的情境,从学生在生活原型中积累的 “水平为底、竖直为高”入手,引导学生区分高与边的不同,让学生知道 山的高度不是其坡长,而是指山顶到山脚的垂直高度,初步让学生意识到 “高”必须和“底”是互相垂直的,又为进一步建立高的数学模型埋下了 伏笔。
随后,在学生比较两个三角形究竟谁高一些的时候,会不由自主地把 自己观察到的水平(或近似水平)的那条边当成底,把与自己竖直相对的 确定为高,从这里引入了数学上对高的研究。当学生借助生活原型来解决 谁更高一些的时候,出现了冲突:究竟是哪一个高一些?学生通过辩论知 道:观察的角度不同,选择不同的底边时,出现的高就不一样了。让学生 体会到几何模型中高的相对性和多样性。
再接着,让学生不转动三角形画指定的高。这个操作活动促使学生从 “水平方向为底、竖直方向为高”这一生活原型中,抽取“互相垂直”这 一本质特征,特别是让学生在“非水平方向的底”上作出“非竖直方向的 高”,这就排除了生活原型对数学模型的负面干扰,帮学生确立了关于高 的正确的表象――“与底边互相垂直的都是三角形的高”,成功地从生活 原型中的“竖直为高”过渡到了对高的本质认识。
这样的教学既利用了生活原型,又成功消除了生活原型对概念学习的 干扰,深化了概念理解,体现了数学模型源于生活原型、又高于生活原型 的特质,实现了由生活原型向数学模型的成功飞越。
三、组织有效的动手操作,促进概念的形成
著名的心理学家皮亚杰说过:“儿童的思维是从动作开始的,切断动 作与思维的联系,思维就得不到发展。”可以说实际操作是儿童智力活动 的源泉。因此,在几何概念引入过程中,教师应以活动操作为切入点,指 导学生做到眼、耳、手、口、脑并用,让学生主动地探索新知,发展思维,促进概念的形成。
现在的许多教师在几何概念教学时也知道要进行操作,但只把学生当 “操作工”看待,不能做到由操作到理性飞越的操作,这样的操作是无效 的。操作只有放在学生认知的结点处进行,只有让学生的思维紧贴着操作 的历程,才能成为打开学生思维的钥匙,这样的操作才是有效的。
1、把握时机,在学生认知结点处操作。心理学研究表明,儿童的认知结构类似于一个倒置的圆锥形的螺旋图。毫无疑问,这个认知螺旋中布 满了很多的结点,这些结点就是认知的生长点,它起着承上启下的作用。例如在执教《三角形三边的关系》一课时,学生根本想不到要用两边之和 与第三边比较,认为三根小棒就一定能围成三角形。在学生的这个认知结 点上,笔者不失时机地给了学生第三根小棒,让学生去围,当学生发现无 法围成时,他们积极地去思考了其中的原因,很快发现是第三根小棒太长 了,再问学生:是和谁比较太长了?学生对这一问题显得很茫然,在这一 认知结点上笔者让他们带着这个问题再次操作,学生在操作中很快发现是 和另两根小棒的和比较太长了。显然,当这些结点正在生长时,我们让学 生实施动手操作,手脑并用,就能起到事半功倍的效果。
2、定向操作,让概念的形成水到渠成。为了确保操作的实效性,不流于形式,在 操作活动中还需要教师定向的指导。首先是要有明确的指导语,使学生知 道“做什么”和“怎样做”。其次是根据需要配以教具演示与必要的启发、讲解,展现操作的程序及其内在逻辑性。有时,还可采取分步定向指导,逐渐完成操作的策略,以求实效。
如在执教《三角形三边的关系》时,让学生用3 厘米、5 厘米和10 米的小棒围三角形,在操作失败后引起学生的认知冲突:明明是件很简单的事情,幼儿园时一围就成,怎么现在就围不成呢?从而引发学生思考。当学生发现不能围成三角形的原因是第三根小棒是与3 厘米和5 厘米的和 比较太长了时,不失时机地问学生:为什么是把3 厘米和5 厘米的和与10 厘米做比较?学生发现在操作的过程中是把3 厘米和5 厘米长的小棒放在 10 厘米长的小棒两端向中间搭,这时搭不着,从而为后面学生从操作中抽 象出结论的思考指定了方向(是拿两条边的和与第三边做比较)。接下来 继续问:10 厘米的小棒太长了,那么你们认为几厘米长的小棒就一定能和 厘米的小棒围成三角形?从而让学生知道接下来的操作中只需把10 厘米的小棒换成较10 厘米短的小棒。这些为学生接下来的多次操作 活动指明了方向,让概念的形成水到渠成。
让学生在动手操作中发现问题并解决问题,顺着学生的思维走,教师 灵活把握。让学生通过有效的操作,在多种数学活动中去经历概念形成的 过程,逐步建立表象,促进概念的形成。
四、提炼概念的关键词,理解概念的内涵
一般而言,几何概念是用来揭示空间图形本质属性的确切而精炼的数 学术语。其语言具有严密的逻辑性和高度的概括性。要使学生对比较抽象 的几何概念有完整、深刻的理解其内涵,必须深刻剖析定义,帮学生把握 定义中的关键性词语。
在教学《三角形的认识》一课的时候,让学生用自己的话说出有三个 角、有三条边、有三个顶点的图形叫三角形,再让学生观察判断一组图形 是不是三角形。层层递进,让学生在观察、讨论中去提炼三角形概念中的 关键性词语:三条线段。对于“围成”这个关键词,因为高度的凝练性很 难在学生中自然生成。为了帮学生建立围成的表象,笔者进行了联系生活 实际的一个比方:“如果你家里有一群羊,夜晚的时候,你会把羊群赶进 哪个羊圈里去?”并告诉学生当图形没有首尾相连时就不能称得上是“围 成”。这样,帮学生理解“围成”这个关键词并顺利地提炼出。当学生找 出了这几个关键词时,这个概念的准确揭示就显得呼之欲出、水到渠成了。
在教学概念时,我们可以指导学生抓住概念的要点和关键性的字词来 进行,有的教师还要求学生用红笔给这些关键词加上着重符号,以强化注 意。笔者还赞同有的教师让学生读概念时,把关键词读得重一些的做法。这样,学生既能深刻理解概念的内涵,又可以提高记忆效率,收到事半功 倍的效果。
五、运用恰当的变式,把握概念的本质
所谓变式,是指将概念的正例(一切符合概念范围的具体实例)加以 变化,提供的事例或材料不断地变换呈现形式,改变非本质属性,使本质 属性“恒在”,借此可以帮助学生准确形成概念,防止学生片面的理解概 念。由于概念所指的对象除了具有相同的本质属性以外,还会在非本质属 性方面有不同的表现,在几何形体概念的教学中,我们可以充分运用变式 让学生透过现象看到本质,排除无关特征,真正有效掌握概念。
例如,在平行四边形的认识教学中,通过改变图形摆放的形式,或改 变图形角的大小和邻边的长短,或改变图形的本质属性(如对边相等但不平行)等,学生在判断和说理的过程中进一步认识了平行四边形一般图形 表象所表征的意义。再如在梯形的概念教学时,通过变换梯形摆放的位置、方向、角的性质等非本质属性,突出梯形“只有一组对边平行的四边形” 这一本质属性,学生认识了梯形的各种表现形式,留在脑中的梯形表象将 更加鲜明、准确,理解将更加深刻、概括。再通过梯形的反例,故意变换 “只有一组对边平行”为两组对边分别平行,从梯形到质变为平行四边形,从而突出了梯形“只有一组对边平行”的本质属性;最后变换“四边形” 为“五边形”,从而突出梯形是四边形的本质属性。