小学数学教学中如何培养学生几何直观能力

小学数学教学中如何培养学生的几何直观能力【摘要】数学课程标准指出：空间观念主要表现在能由实物的形状想像出几何图形，由几何图形想像出实物的形状，进行几何体与其三视图、展开图之间的转化，学生在数学学习过程中应该能够利用直观来进行数学思考.

【关键词】几何直观；表征概念；直观推理

一、化抽象为直观，发展表征概念的能力

在小学数学中，有相当一部分数学知识都是伴随着几何意义而存在的. 在数学课堂教学中加强数学概念几何意义的阐释，有利于学生形成概念表象，促进对数学知识的理解和记忆，积累表象建构的经验，同时也为问题解决过程中的表象迁移提供了潜在的可能. 例如，有老师在执教“乘法的初步认识”时，对于算式3 × 4，首先引导学生用不同的式子表示，像4 + 4 + 4，3 + 3 + 3 + 3，4 ×4 - 4，3 × 5 - 3，3 × 3 + 3等，除此之外还引导学生用几何图形来表示算式3 × 4的意义，像长方形方格图、长方体立体图、线段图等，为学生主动建构乘法意义的表象提供了丰富的素材，加深了学生对乘法意义的理解，数与形实现了完美的统一. 这样的数学教学，学生不但从不同的角度深刻体会了乘法的意义，而且初步获得了利用图形直观描述数学知识的经验.

二、将数译成形，发展描述问题的能力

按照双重编码理论，造成数学知识学习和记忆困难的主要原因在于数学学习材料（数学语言和符号）具有高度的抽象性，它不容

易唤起视觉映像. 因此，在数学教学中，应该重视对学生进行心理映像方面的训练. 即在知识的形成阶段，充分利用数学学习材料数与形统一的特点，引导学生将数学知识的言语表征转化为表象表征，将数译成形，形成科学、合理的概念系统.

浙江省嘉兴市实验教育集团的钟麒生老师在执教“认识一位小数”时就特别强调将数的意义通过直观的形式表现出来. 在学生初步认识一位小数的基础上，教师组织了三个层次的活动，引导学生将数译成形，既培养了学生借助图形描述数学概念的能力，又增强了学生的数感. 第一个层次，让学生用语言描述0.1的含义，既提取了学生对0.1的已有认识，又为下面画图表示0.1做了必要的准备；第二个层次，让学生在表示整数“1”的正方形中分一分、涂一涂，表示出0.1的大小，再用语言描述所画图的含义；第三个层次，引导学生借助一个被平均分成10份的正方形，涂色表示出其他的“零点几”，并由此归纳一位小数的含义，这样既帮助学生进一步理解了一位小数的意义，又有利于学生积累更丰富的用图形表征数学概念的经验，发展几何直观能力.

三、加强直观推理，发展分析问题的能力

直观推理作为一种渗透力极强的思维形式，可以说是数学直观的精髓. 加强几何直观教学并不是只要求学生会构造示意图或线段图，能给出数学知识的直观表征就可以了——因为构图有时只需要关注一些数学对象的局部元素，缺乏对结构的整体把握——还要充分发挥直观推理在发现问题、分析问题过程中的作用，注意为学

生创造主动思考的机会，鼓励学生借助几何直观进行比较、分析和想象，展开丰富多彩的直观推理，进而洞察数学对象的结构和关系，获得数学结论.

例如，我校一位老师在教学“用画图的策略解决实际问题”时，先出示例题：梅山小学有一块长方形花圃，长8米. 在修建校园时，花圃的长增加了3米，这样花圃的面积就增加了18平方米. 原来花圃的面积是多少平方米？然后教师并没有直接指导学生画图，而是通过富有启发性的问题使学生体会到“光看文字，一下子想不出办法”，进而诱发画图的需要，引起学生学习和探索画图策略的兴趣. 对于画图方法的指导，教师采用“尝试——讲评——完善”的教学策略，先放手让学生尝试画图，再结合讲评对关键步骤进行适当的指导，帮助学生学会在示意图上表示“增加3米”以及标注相关信息的方法，以完善自己所画的示意图. 完成画图后，教师引导学生通过比较和交流，感受到“看图形思考比较方便”，进而启发学生看图进行分析和比较，将题目中的相关数量与直观图形的意义对应起来，找到正确的解题思路，初步体会示意图对解决问题的作用.

四、利用直观探究，发展解决问题的能力

直观探究在解决问题的过程中起着提示解题思路、预测结果的作用，是探索数学规律、解决数学问题的有力帮手. 学生在开始接触数学问题时，往往会习惯性地对问题作出一种直观判断，这种直观的判断起初只是一种直觉、猜想或猜测，也正是这种直觉或猜想

以及追求真理的愿望，引领学生展开进一步的探究，并最终解决问题.

例如，有位老师在引导学生“怎样把一个正六边形分割成6个大小相等、形状相同的图形”时，孩子们就借助直观图形产生了以下的分法和想法：

方法一：把正六边形平均分成6个完全一样的等边三角形.

方法二：先画出正六边形的6条对称轴，然后去掉经过对边中点的对称轴，得到第一种分法；或去掉经过顶点的对称轴，得到第二种分法.

方法三：先把正六边形分成3个完全相同的平行四边形，再把每个平行四边形分成两个完全相同的部分，这样可以得到3种分法.

方法四：只要先找到正六边形的3条对称轴，再把3条对称轴绕中心点旋转一个角度，就可以得到一种分法，这样就有无数种分法.

方法五：先把正六边形分成3个完全一样的平行四边形，再画出它们的一条对角线，这是一种分法，然后把对角线绕它的中点任意旋转一个角度，只要每次旋转的方向和度数相同，也一样得到无数种分法.

案例中，从把正六边形平均分成6份到发现图形旋转的规律，几何直观作为有效的表达工具始终伴随着学生的解题活动，并启迪着学生的空间思维，使学生的思维更加完善.

【参考文献】

[1]教育部.全日制义务教育全日制数学课程标准（实验稿）.北京：北京师范大学出版社，2001.

[2]课程教材研究所.20世纪中国中小学课程标准.教学大纲汇编：数学卷.北京：人民教育出版社，2001.