思维是几何教育的根基

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  初中数学作为初中课程中的重点学科,为学生的未来高中数学学习打下了基础,掌握数学几何知识需要学生具备基本的逻辑思维能力,理解图形、思考问题时也要有较强的空间想象力,这对以后的学业有极大的帮助,因而几何教学为初中教学教育工作者所重视。然而,由于初中几何这个学科本身的抽象性和难以理解性,造成很多学生觉得入门难,也给教师的教学工作带了了困扰。
  几何内容占据了初中数学教学的大部分比例,同时也是教学的一个难点。在新课程改革的环境下,我们开展初中数学几何教学,不仅要帮助学生掌握解决几何问题的方法,更重要的是培养学生良好的几何思维,使学生能够做到学以致用,并形成良好的数学思维方式。随着教育改革的进行,教师要积极转变教学观念,着重使用开放性的教学方法和手段培养学生良好的几何思维,尊重学生在课堂上的主体地位,鼓励学生开展自我学习与探索,在几何教学中培养学生学习的能力,使学生终身受益,获得良好的学习方法和能力。
  1 特点及存在的问题
  1.1 学生学习入门难,
  学生在数学学习阶段,首次接触初中几何问题时,都会遇到入门较难的问题,教师应该多加重视,帮助学生解决入门难题,为进一步学习几何知识打下扎实的基础。具体来看,学生在学习几何知识时遇到了以下几点障碍:
  首先,几何是学生新接触到的知识点,学生需要时间调整;其次几何的学习还侧重思维导向,也就是抽象思维的开发与理解,教师在教学方面应该多加重视;最后就是几何教学是极富逻辑性的,对于教师与学生都是一个极大的挑战。基于这些困难会导致学生在联想图形与文字,符号的变化做不到良好的连贯性,对基本概念与定理理解不到位等等。
  1.2 主体地位不突出
  在传统的授课过程中,教师一般还是采取以教师为主体,学生为被动接受的方式进行授课。在课堂教学中,互动较少,互动效果较差,忽略了学生作为学习主体的地位。现代课堂倡导以教师为主导,学生为主体,教师在教学过程中要充分的调动学生学习的主动性。几何知识的学习对学生的主动性有很高的要求,教师要充分调动学生的主体意识,让学生主动去讨论、学习空间概念,提升课堂氛围,激发学习兴致。
  1.3 “粉笔+黑板”型模式
  在具体的授课方式方面,教师多采用较为单一的“粉笔+黑板”型模式,教师很难在黑板上形象的表现出几何图形的空间性,学生学习起来晦涩难懂,容易逐渐失去学习兴趣。几何图形作为学习几何的重要部分,教师要多加思考,改变教学模式,创新教学方式,做到形象生动的把几何图形呈现在学生的面前。教师仅仅借助黑板远远是不够的,学生通过课本上的概念与黑板上的图形,对新的几何知识很难完美的吸收。另一方面,由课堂上的几何作图所耗费的时间也会大大的降低课堂授课效率。
  2 初中学生几何思维的现状分析
  初中学生在基础几何知识的记忆上非常地混乱,很多定理和性质都记不住,并且记忆的方法都很死板,过分地强调演绎和推理,导致初中学生的几何思维非常无序和僵硬。
  初中学生对几何知识的兴趣很低,并且很少有在实际生活中探索几何文化的经验和积极性,学生的空间观念、空间的形成和提升受到了很大程度的限制,致使学生的几何思维难以得到发展。
  几何是贯穿基础教育阶段的一类数学知识,由于学生生活经历、学习基础等的不同,导致初中学生在几何思维的水平上存在着很明显的两级分化现象。
  3 营造积极学习氛围
  学生是课堂的主人,也是学习的主体。在新课改理念的指导下,教师不应再拘泥于传统教学方式,采取“满堂灌”的思路,而要更新教学理念,引导学生从被动学习向主动学习转变,学会自主探究学习,提升学习质量和效率。此外,学生在学习过程中要跟随教师学习获取新知识的方法,通过课堂来熟练掌握数学知识,提升自身数学核心素养。主动、积极的学习氛围能够引导学生开展自主探究,掌握收获新知识的方法,有效提升综合素养。
  在讲解“平行四边形性质”时,笔者为学生创设了主動式教学氛围。在学习过程中,学生需要根据教师所提出的问题来找到答案,即,平行四边形的对角、大小、对角线之间存在着怎样的特点?如何来证明。围绕上述两个问题,学生要进行个人自主探究、小组讨论,最后再教师补充。在教学中,学生充分展示自己的学习潜力,体现主动学习地位,使得以往沉闷、乏味的课堂氛围变得热闹、有趣,大大激发了他们的学习兴趣,有效地培养了探究方法和精神。“问题探究式”教学模式,改变了传统课堂教学方法,使得学生对知识进行主动探究,牢固记忆证明方法,掌握本节课的相关内容,提升自身数学核心素养,做到终身受益。
  4 培养学生几何思维的途径
  4.1 帮助学生灵活地掌握几何基础知识
  几何思维的形成是各类基础几何知识的积累,这是学生形成正确空间意识和观念的基础,奠定好基础。教师一定要摆脱传统的教学观念,摒弃让学生死记硬背的教学方法,激发学生的主观能动性,在学生的自主学习和探索中掌握几何基础知识,并掌握几何学习的有效方法。
  比如,在学习三角函数的相关知识时,我让学生首先记住sin、cos、tan三个基本三角函数的含义,使学生明确“三角函数的意义是表达各个边之间的比例关系”这个基本认识,在学生有了这个基本的认知之后,学生就能够通过其它复杂三角函数的含义来推导出相关的关系式,找出与基本三角函数之间的关系,无需死记硬背。这样,在多次的推导过程中,学生对三角复杂函数的印象会不断地加深,并且在推导的过程中掌握好几何学习的方法,形成良好的几何思维。又如,为了让学生灵活地掌握几何辅助线的使用方法,我将规律总结成歌谣如“图中有角平分线,可向两边作垂线”等,让学生通过这些歌谣来掌握辅助线的使用技巧,从而更灵活地解决问题,并形成良好的几何思维。
  4.2 布置开放性的课后作业
  初中数学几何教学一定要以开放性为核心,教师一定要积极转变对课后作业的固有认识,不仅要通过课后作业巩固学生的课上所得,还应该使用开放性的课后作业扩宽学生的视野,使学生接触到更丰富的几何世界,从而形成良好的空间意识和观念,养成良好的几何思维。教师布置开放性的课后作业首先要考虑学生的兴趣和经验,通过设计合理的课后作业激发学生主动完成的兴趣和积极性。   比如,在学习“图形的平移与旋转”这一节内容时,我给学生布置作业:自己设计灵感,通过图形的平移与旋转设计一个作品,可以是建筑类的,也可以是艺术类的,或者是生活用品设计等。这样,通过让学生大胆地发挥自身的想象力和创造力,学生的几何文化思维能够得到充分地发挥,继而根据自己的兴趣和经验创作出属于自己的作品,有效地拉近了学生与几何知识知识之间的距离,并锻炼了学生对几何知识的实际应用能力,使学生感受到了几何知识的丰富内涵。几何是初中数学教学的重点和难点,教师一定要以培养学生良好的几何思维为最终的教学目的,摆脱应试教育思想带来的功利心理,激发学生的内在潜能,使几何教学的教育价值得到提升。教师要鼓励学生多动手、多实践,多思考的良好习惯,从而使学生终身受益。
  随着社会的快速发展,人们的综合素质越来越高,数学是公民所应具备的一项基本素质。作为促进初中生全面发展的重要部分,数学教育能够帮助学生掌握现代生活和学习所必需的知识与技能,在培养他们理性思维和创新力方面具有不可替代的重要作用。作为一名具有多年教学经验的一线数学教师,笔者认为,数学核心素养的教学必须贯穿于整个数学教学之中。随着新课改的教学理念深入人心,广大教师积极顺应形势开展数学教学,但是,初中数学教学中,部分教师仍然坚持传统教学方式,这就使得课堂教学效果不够理想,导致学生成绩普遍偏差。在此背景下,笔者以初中数学核心培养的实践研究为内容,展开深入探讨,希望对大家有所帮助。
  5 培养多种数学素养
  在数学教学中,教学内容能够提升学生的数学素养,而数学试题同样可以培养数学素养。开放性试题对于高中生来讲具有一定挑战性,其题干条件、解题方法及答案都不唯一,能够发生他们的数学思维,培养自身多種数学素养。数学开放题的内容涉及较为广泛,与学生的日常生活息息相关,其中蕴含着经济、历史等多方面内容,能够显著提升学生的数学水平。在编制开放性试题时,教师要从易到难、循序渐进地引导学生开展知识的学习,从而做到知识点自然内化。初中数学是一门基础学科,学生做题重在掌握解题思路,养成数学思考和解题的思维。
  5.1 营造丰富的几何文化氛围
  教师要注重营造丰富的几何文化氛围,使学生感受到几何文化的深刻魅力,对几何知识产生好感,从而主动地了解、接触几何知识,形成良好的几何思维。教师在日常要积极对教学内容展开扩展,通过与几何相关的数学家的经历、几何在现实生活当中的实际应用等营造丰富的几何文化氛围,激发学生对几何的兴趣。比如,在学习“平行四边形”的相关知识时,我给学生讲解了平行四边形的结构在地铁、高速列车上等的用途,高铁上车厢之间是依靠车钩锁连接起来的,而车钩锁以平行四边形的方式存在与两节出现之间,形成动态的稳定结构,从而保证列车的正常运行。这样,通过几何知识在现实生活当中的应用渗透,学生对几何文化有了更多的了解和认识,从而对几何的兴趣也逐渐增多,有利于学生几何思维的培养。
  在新课改深入改革的今天,初中生核心素养的培养要依靠良好的课堂氛围、教学内容与习题及课外实践活动等多种形式,要紧紧依靠教师的指导,从多角度来提升自身能力,最终以理想的分数走入重点高中。
  随着素质教育的深化改革,多元化的教育理念越来越被教育工作者所重视,教育课程也向着多元化的方向迈进,理所当然,初中数学教师也应该运用多元化的教学策略来展开教学活动。初中数学教师在教学过程中,要根据数学自身的特点,遵循学生的学习规律和认知规律,综合运用多元化的教学方法,来使学生的数学学习成绩能够得到显著提高。激发学生学习数学的兴趣,并让学生能够利用所学知识主动地去思考和解决数学问题,从而使初中数学教学效果得到显著的提高。
  例如,在学习《轴对称》这部分知识的时候,我就利用创设教学情境的方法,来让学生欣赏新的数学美——对称美。在课堂上,我给学生搜集了很多关于轴对称的图片,美丽的大风车、千手观音像、灵动的蝴蝶、五彩的风筝......通过这些图片,来让学生欣赏生活中由于轴对称而产生的数学美,借助这些美丽的图片,我开始了今天的讲课,首先,我向学生提出了这样一个问题:“请仔细观察这些图形,看看它们有什么共同的特征?”学生通过仔细观察,发现了这些图形都是轴对称图形,并说出了一些轴对称的特点。这样,我通过创设教学情境,让学生在欣赏美丽图片的过程中,自然而然地进入到了课堂学习中,引起了学生对轴对称知识进行探究的欲望,激发了学生的学习兴趣,为提高这节课的课堂教学效率打下了良好的基础。
  6 重视随堂测验,及时反馈学习成效
  紧张的课堂学习给学生带来了很大的学习压力,如果课后再布置大量的练习题,势必会影响学生学习的积极性和学习效果,课后作业的完成度也不高,再经过教师查漏补缺——修改作业——学生改正这一系列过程,对学生学习成果的检测就造成了很大的滞后性,而且也会耽误新课的讲授进度。针对这一情况,我把检测放在了课堂上,在每节课的最后十分钟,给学生布置几道典型习题,来做到及时地反馈学习成效。学生做完之后马上进行集体核对,对错误比较集中的知识进行评讲,争取做到今日事今日毕,让学生当场消化吸收知识点,从而提高课堂的教学效率。
  例如,在学习完《锐角三角函数》这部分知识点以后,我在课后预留了10分钟时间,出了几道练习题让学生进行随堂检测,因为这一部分的重点是让学生掌握锐角的正弦的定义,以及直角三角形中一个锐角与其对边及斜边比值的对应关系,所以,我在出题的时候,把侧重点放在了对这些知识点的考核上,这样一来,能很好地检测出学生这节课的听课效率以及对知识的接受程度,通过检测,我发现了学生的薄弱点,对此,我又给学生进行了讲解,这样一来,通过随堂检测,及时地反馈了学习成效,提高了学生对知识的理解掌握程度,做到了当堂消化知识点,提高了数学教学的课堂效率。
  7 差异化教学,促进学生共同发展
  人与人之间的差异化是客观存在的,初中数学教师在教学过程中,应该全面了解学生的学习状态和知识掌握度,然后根据不同的学生制定不同的教学方案,设定不同的教学目标,采取差异化的教学方式,因材施教,争取让每个学生都能在学习数学的过程中收获快乐和自信,最终达到全班学生共同进步的目的。   例如,在学习《平方根与立方根》这部分知识的时候,由于这部分知识内容与之前学过的乘方运算、一元一次方程运算有着紧密的联系,所以我在上课开始的时候,为了照顾部分学困生,对这两个知识点进行了简单的复习,为接下来的学习打下了一个良好的开端,然后,我进入今天的知识讲解,我在黑板上写下了今天要学的知识:若x2=a,则x叫做a的平方根。根据平方根的概念我提出了这样的问题:“36、81、1.25、0、-4这些数有平方根吗?若有,分别是多少?”这样的概念题型比较简单,我找了学习成绩相对而言比较差的学生来回答,并让其仔细观察上边这些数的平方根有什么特点,然后试着用自己的话去总结出来,这样一来,我通过简单地提问引导学生对问题进行了思考,对平方根的概念和性质有了比较深的了解,并且增强了学困生的自信心。然后,我提出了几个相对而言较难的问题,让全班学生进行抢答,这样的活动给了学优生展示自己的机会,也在一定程度上带动了全班学生回答问题的积极性和主动性,活跃了课堂气氛的同时,让学生把注意力全部集中到了课堂学习中,起到了很好的教学效果,在教学过程中,我一直坚持因材施教的差异化教学,使得全班学生的数学成绩有了明显的提高。
  8 开展数学教学实践
  数学源于实践,也服务于实践。正是基于这一理念,初中数学教学要从学生日常做起,将知识与生活紧密联系,促使数学问题生活化,有效提升学生的生活理念,使他们了解到数学的巨大应用价值,形成数学意识。通过数学课外实践活动,学生能够了解到数学价值,体验到生活中数学的妙用,顺利解决问题,从而提升自身的数学核心素养。
  在讲解数学知识之余,笔者还会带领学生展开课外实践活动。如,引导学生查阅资料,看上海东方明珠电视塔的高度、鸟巢的面积、本地区高楼高度,找到描述建筑的量度。此外,设计好试题,通过解答问题来找到数学的实际应用。这种数学实践课程能够引导学生积极思考、动手交流,通过归纳、推理等数学理论与实践的结论,在实践中真正感受到知识的妙用。不同的学生在解答问题时也会有不同的思路,通过思维碰撞在了解常规解法之时还能接触到非常规思路,了解到其他行业中的数学知识,开阔自己的眼界,从而有效增强自身的数学核心素养。此外,教师在评价结果时改革教学方法要注重学生核心素养的发展,而不仅仅只是对数学成绩和结论的评价,实现多样化的评价形式。多元化的教学方式是现代教育教学的必然趋势,初中数学教师应该顺应时代发展,改革教育教学理念,运用与时俱进的多元化教学来投入到教学工作中,从而达到提高初中数学的教学效果的目的。初中数学几何课程中公式、定理、图形转换的抽象性,需要学生具备丰富的空间想象力和強大的立体思维能力。部分任课老师上课时,会直接讲解并求证出课本知识点,再加上大部分学生对所学内容没有做充足的预习习惯,所以对课程内容在课上做不到深入的了解。而相关思维能力缺乏的学生,由于理解不透图形跟不上老师的步伐,难免会对几何课程兴趣不足,造成几何难学的心理阴影。所以,教育工作者要紧跟时代步伐,摒弃旧的灌输式的教学模式,着力创造有利于培养学生想象力及创造力的教学环境,提高几何数学教学质量,推动初中数学新课改发展。
  9 有效课堂提问,激发学生学习热情
  课堂提问是教学艺术的外在表现形式,有效的课堂提问不仅能够调动学生学习的积极性,而且还可以巧妙地连接新旧知识,起到承上启下的作用,同时,课堂提问还可以把学生的注意力时刻集中在课堂学习上,防止学生思想开小差,让学生紧跟教师的步伐进行课堂学习,这样对提高课堂教学效率有很大的帮助作用。
  例如,在学习《图形的旋转》这部分知识的时候,我就用有效的提问来贯穿整节课的始终,以此来激发学生学习数学的热情。课上,我拿出提前准备好的图片:电扇在旋转,钟表在走动,直升飞机的螺旋桨在高速地转动,让学生进行仔细观察,然后我提出问题:“图中的物体有什么共同之处?”学生回答:“都在旋转”。我接着提问:“谁还能举出生活中哪些物体是旋转的?”学生通过思考,回答:“风车的叶片、自行车的车轮......”,这样,我通过把要学的知识和学生的生活联系了起来进行提问,激发了学生的学习热情。
  于是,我引出今天的学习内容:“对,这节课就让我们来共同探讨——图形的旋转”。在学习中,我向学生提出了这样一个问题:“请大家回想之前学过的平移,和旋转有什么不同?”让学生对新旧知识进行对比学习。在学完了课堂知识以后,我让学生在平面图上画出三角形旋转45°后得到的图形,进行知识点的练习和巩固。这样,我通过提问巧妙地把课堂讲解串在了一起,不仅激发了学生的学习热情,而且在学习新知识的同时复习了旧知识点,提高了整节课的教学效率。
  10 解决策略
  10.1 几何画板融入课堂,提升学生学习兴趣
  教师应该巧用几何画板工具,节约画图时间,提高画图的准确性,进一步提高教学效率。几何画板可以帮助教师更好的解释点、线、面与圆之间的关系,通过它们之间不同的组合,对几何里面的概念进一步的补充与说明,有利于提升学生学习兴趣,激发学习动力。
  例如,在学习平面与曲面的区别时,教师可以利用几何画板,先画出一个平面的圆,让学生知道这是一个平面。然后在圆的基础上画出一个圆锥,让学生寻找哪里是曲面。最后让学生自己动手做一遍,深化知识在学生心中的印象,激发学习兴趣。
  10.2 引导学生自主学习,拓宽空间思维能力
  几何的学习不仅需要教师的讲解,还需要学生在课前课后进行大量的准备与复习。首先,是能够培养学生的自主学习能力,在学习其他知识的时候,自主学习能力也倍加关键。其次,是几何具有抽象的特点,课堂上没掌握的知识,需要学生课后进行复习,对于已经掌握的知识,也可以达到温故知新的作用。最后,教师还需要在课前课后进行相应的辅导,帮助学生突破难点,提高学习效率。
  10.3 联系实际生活事物,加深几何概念理解   教师在完备自我学识的同时,还需进一步创新教师方式,多加利用多媒体设备,与身边实际的事物相联系,化抽象的几何模型为具体、贴近生活的事物,使得学生能够更加轻松的接受几何知识。
  11 生活化教学,增强学生应用能力
  数学与生活有着千丝万缕的联系,初中数学教师在教学过程中,应该整体把握教材内容,把教材与学生的实际生活结合起来进行教学,运用生活化的教学手段,来让学生认識到数学的重要性,从而激发学生以无比的热情投入到数学学习中,并能把学到的知识运用到实际生活中去,以此来增强学生对数学的应用能力,从而提高初中数学的教学效果。
  例如,在学习《概率》这部分内容的时候,我就把概率的计算和学生的日常生活结合起来进行教学,以此来激发学生学习的兴趣。我给学生讲解了概率的基础知识之后,提出了这样一个问题:“一场正规的考试能不能全凭运气来通过?以数学考试中的选择题为例,一共50道题,每道题有ABCD四个选项,请你通过学到的概率知识来计算一下。”这样,我以学生的考试来提出问题,让学生对生活化的问题进行计算,激发了学生学习概率知识的兴趣,而且让学生认识到了在考试中仅凭运气是不可能考好的,教育了学生学习要脚踏实地。此外,我还举了很多生活中运用到概率计算的情况,常见的彩票、双色球等就可以通过概率计算来增加中奖率,这样一来,不仅学生学习概率的主动性提高了,而且也使得生活化教学取得了很好的教学效果。还可以利用折纸的技术,在不画图的前提下,就可以让学生领略到几何的真正奥义,达到抽象事物具体化的目的。
  数学的学习过程本就不轻松,几何更是初中数学学习的重点与难点,在掌握实际情况的条件下,教师应该充分发挥已有的优势,把几何的教学当成重点问题来攻克。现在的初中数学教学中存在着一些明显的问题,这些问题严重制约着数学高效课堂的构建,为了改变这些不良现象,本文从课前预习、课堂提问以及课堂的随堂检测三个方面进行了研究分析,为构建高效的初中数学课堂献策献力。
  现在的初中数学教学中存在着很多问题,比如,学生在课堂听讲时难以跟上教师的步伐,对知识的理解不够透彻,学习效果不佳等等,为了解决这些问题,教师可以从课前预习、课堂提问以及课堂的随堂检测三个方面着手,来激发学生的自主学习意识,提高学生的学习效率,争取让学生在课堂上把知识点都吃透弄懂,做到随学随清,不把问题挤压到课下,以此来减轻学生的学习负担,增强学生的学习自信心,从而帮助学生提高初中数学的学习成绩,构建高效的初中数学课堂。
  12 做好课前预习,培养学习主动性
  初中数学是一门逻辑性和抽象性很强的学科,如果不能做到高效的课前预习,在课堂上,很可能会出现跟不上趟、对知识理解出现障碍等状况,不利于课堂教学效率的提升,因此,我对症下药,制定了一些方法来帮助学生做好课前预习,通过高效地课前预习,来培养学生学习数学的主动性。
  例如,在学习《一元一次方程》这部分知识的时候,我就给学生提前制定了课前预习的步骤,帮助学生做好课前预习,第一步,要认真阅读“一元一次方程”这节课的知识。第二步,把一元一次方程的概念抄写一遍,并举三个一元一次方程的例子。第三步,找出一元一次方程的特征。我让学生按照这三步来进行课前预习,在备课时我提前制作了导学案,上课之后,我留出五分钟时间,让学生来完成我下发的导学案,以此来检查学生的预习效果,这样一来,学生的预习效果立马被有效地检测了出来,于是,我一边核对答案一边对新知识进行讲解,这样,通过检验预习成果,培养了学生学习数学的主动性,而且了解了学生的薄弱点,进而我把有效的教学时间用来了对重难点知识的讲解上,提高了课堂的教学效率。
  总而言之,构建高效的初中数学课堂有着非常重要的意义,教师在教学过程中,应该多管齐下,注重研究更多更有效的教学方法来提高数学课堂的教学效率,帮助学生提高对数学知识的理解和掌握,从而来提高初中数学的教学效果。
  (作者单位:广东省东莞市中堂中学)
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