用几何解决非几何问题

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  摘要:几何直观教学方法是指用图形等几何的方法,来解决非几何问题。对于小学生来说,思维空间发展层次不一,空间思维发展有限,在抽象的概念型学习显得较为吃力。而形象、直观的教学方法能让学生将抽象的数学概念变得看得见、摸得着、直观化、简单化,让学生学习变得生动有趣,从而进一步提高数学学习效率,发展学生的空间思维能力,提升数学运用能力。
  关键词:几何直观;直观化;勾连关系
  一、“几何直观”的概念
  几何直观是修订版新课程标准提出的10大核心概念之一,课标指出“几何直观主要是指利用图形描述、分析问题。借助几何直观可以把复杂的数学问题变得简明、形象,有助于探索解决问题的思路,预测结果。几何直观可以帮助学生直观的理解数学,在整个数学学习过程中都发挥着重要作用。
  简单来说,几何直观,是指用图形等几何的方法,来解决非几何的问题。比如解决问题教学,我们可以借助直观图形,将数量关系直观化,在现实问题与运算意义之间架起一座桥梁,从而达到对数量关系的深层理解和对运算顺序的切实把握。
  回忆三年级上册的数学教学中,出现了多种几何直观教学形式,例如:点子图、表格、条形图、线段图、路线图等。并且在计算部分,教材着重借助点子图理解算理,引导学生画图分析题意,直观明了,促进计算技能的逐步提升。今天我主要结合《蚂蚁做操》我的课堂实例,谈谈在课堂中是如何运用“几何直观”来帮助学生探索两位数乘一位数的口算方法,理解两位数乘一位数的竖式计算道理。
  二、教学背景
  北师大版教材三年级数学上册第四单元《需要多少钱》一课中,首次呈现了借助“点子图”进行口算的方法。其中淘气将12×3的点子图平均分成两部分,用表内乘法和加法算出结果,通过不同形式分法,引发学生更深刻的思考。在学习本节课前,学生已经比较熟练的掌握了表内乘法,并学会了整十、整百数和两位数乘一位数的口算方法,本节课是在此基础上学习两、三位数乘一位数的笔算乘法,是本单元的起始课,也是以后进一步学习乘、除法的基础。(见图一)
  三、课堂展示
  1、点子图理解算理
  本节课《蚂蚁做操》是学生第一次接触乘法竖式,学生对竖式中每一步计算的实际含义,不容易理解,这也是教学难点。教材借助点子图这一直观模型来解释计算的过程,帮助学生进一步理解乘法运算的意义。
  首先,我给出我的学习任务单,请学生选择自己喜欢的一种方法进行计算。(见图二)
  学生汇报点子图,并让学生分别说一说你是怎么圈画的?分别用了几步完成计算的?
  汇报表格做法,并说一说,每个数字分别表示什么含义?用了几步计算?(见图三)
  思考:对照点子图和表格,有什么发现?(见圖四)
  (直观图形与表格对比)虽然点子图圈画的方法是多样的,但是对比表格和点子图,可以发现,点子图的方法三和表格都用了三步计算,表示的每一步的含义相同,那么,它们之间肯定是有联系的。
  在回到今天要学习任务的竖式,让学生对照点子图和表格的计算过程,尝试写出竖式,并说一说每一步表示的含义。(见图五)
  2、三者之间的联系(见图六)
  将点子图、表格与竖式三者对应起来,数形结合,我们可以发现,竖式的计算方法和与前面点子图、表格的勾连上,表面看似不同,实则本质相同,无论是表格还是竖式都依托于点子图,而点子图也成为整个课堂最基本的东西,竖式的的“根”。再对竖式书写骤进行简化,简化后变成2步,在这个过程中,让学生体验,3步到2步是简化的过程,3步到2步也是生活到数学的过程,也让学生经历从直观模型与抽象数字的勾连。
  3、构建模型
  在学生掌握了两、三位数乘一位数笔算的方法后,我进行了一步多位数乘一位数的模型构建,教师提问:“如果我换一个两位数,你会算吗?积写哪里?如果我换成一个三位数乘一位数,你会算吗?如果换成四位数呢?更多位呢?你会算了吗?”通过让学生指一指,说一说,加深竖式计算方法,并将直观模型构建出抽象数学模型的。(见图七)
  两三位数乘一位数的竖式计算,本是一节纯计算课,但是我们却运用图形、表格等几何方法,解决了非几何问题,简单、明了、易懂。整个课堂,学生成为课堂的主体,在动手操作,圈一圈、画一画、连一连中完成了学习任务,在低段数学课堂中,通过深刻的体验活动,丰富了课堂内容,创造了浓厚的学习氛围,更有利于学生理解乘法的意义和算理。
  四、结语
  纵观小学数学教材中,从一年级到三年级的教材中点子图基本贯穿于整个计算模型中,相对于以前的枯燥计算方法讲解,几何直观更能让学生形象直观的去理解原本枯燥的算理,通过几何的形式进行非几何的解析,让小学数学课堂格外生动,更能可以帮助学生启迪思路,理解数学。
  参考文献
  [1]宋健泳.小学生几何直观能力发展的几个阶段[J].小学数学教师,2015(3)
  [2]苏建伟,李鹏.国内几何直观研究综述[J].海南广播电视大学学报,2017(1)
  [3]中华人民共和国教育部制定.全日制义务教育教学课程标准[M].北京师范大学出版社,2011
  (湖北省宜昌市伍家岗区实验小学中南校区 湖北 宜昌 443000)
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