小学数学几何图形教学中的问题与解决对策探析

赵 平

随着教改的深入与落实,小学数学教学中存在的一系列问题也逐渐凸显。其中几何图形教学中存在的问题直接将数学教学问题全面暴露。如,教师在开展几何图形课堂教学活动时,更重视公式的记忆与背诵,教师往往花费非常多的时间使学生明白几何图形所包含的知识点,但效果并不理想。这在很大程度上制约学生数学成绩有效提高,降低学生对数学学科的学习兴趣与积极性。因此,小学数学教师若想有效提升教学质量,提高课堂教学效率,使学生掌握知识点,学习成绩稳步提高,需要其认真思考几何图形教学过程中存在的教学问题,并根据问题进行思考与研究,找到切实有效的解决方案,实现数学学科教学目标。

(一)教师没有明确的教学目标

多年应试教育影响下,小学数学教师的教学观念还停留在“能做题、做对题”的层面上,这在很大程度上导致学生对数学学科的学习观念也停留在“背公式、大量做题”上。教师在进行几何图形教学活动时,也同样秉持这样的教学观念,并没有明确的教学目标,从而使得教师付出许多时间进行公式讲解和习题练习,但教学效果总是难以提高。例如,在学习《长方形与正方形的周长》知识内容时,教师通常情况下会将长方形周长公式“(长+宽)×2”和正方形周长公式“边长×4”讲解给学生知道,使学生学会在数学习题中找到图形的长、宽、边长就可以按照公式进行周长计算了。这种教学方法虽然可以快速引导学生学会做题,在数学题目中找到解题关键点,但同样也存在一定的思维局限性。小学数学学习目标是为了使学生可以产生对数学学科的学习兴趣,并形成一定的数学思维。由上述长方形与正方形的周长学习可以看出,教师更重视兴趣的培养,通过套用公式可以快速得出数学答案,增强学生学习自信,但没有重视将数学问题延伸教学,有效培养学生的数学思维,使学生在学习多边形、不规则图形周长时,也有解题思路。这也从侧面反映出小学数学教师并没有明确的教学目标,只是在按照教学大纲、按照教材内容进行按部就班式教学。如,习题:一个边长为6厘米的正方形和一个长为8厘米、宽为6厘米的长方形组合成一个图形,求组合后图形周长。这时,学生很容易受到公式影响而在计算时多加12厘米。

(二)教师没有认识到转化思想对学生学习的重要性

转化思想也可称为化归思想,就是将数学问题由困难化容易,由烦琐化简单,这个过程就是转化和归结的过程。转化思想不仅是重要的解题思想,更是一种思维策略,一种有效的数学思维解题方式。当学生掌握这种转化思想后,会自然地灵活应用数学公式,全面掌握数学概念,明确正与反的转化,明确常量与变量的转化;
更能将几何图形与数字进行转化,将相等与不等进行转化,将现实中遇到的问题与数学学习中的问题进行转化,实现真正的会学、会用数学知识。但受应试教育与传统教育影响,小学数学教师并没有认识到转化思想对学生学习的重要性。在进行几何图形教学活动时,往往重视引导学生进行概念背诵,进行公式套用,而对概念、公式的由来过程与演变经过并没有重视讲解,以至于学生对几何图形学习处在只知其一不知其二的境界上。例如五年级上册《多边形的面积》中“平行四边形面积”的知识点讲解,教材中给出的例子是查平行四边形占据的方格数与长方形占据的方格数,从而进行面积对比,进而发现,平行四边形的面积=底×高。接着,教师会带领学生找到平行四边形的高与底,再按照公式套用,就可以轻松算出平行四边形的面积了。这种教学方法虽然可以有效引导学生知道平行四边形面积与长方形面积有紧密联系,但具体的联系是什么,学生却难以用语言表达出。这在侧面可以反映出学生缺乏转化思想,没有形成几何图形数学思维。当学生遇到更为复杂的图形,进行面积计算时,会因转化思想的缺失而陷入解题误区,不能找到正确的解题思路。

(三)教师没有培养学生创新能力的意识

小学数学学科学习目的是要通过一种知识点的学习,而掌握一类知识点,进而触类旁通,掌握更多数学知识。但目前小学阶段数学教学受应试教育观念影响,更多的是讲授一种解题方法,并进行大量的习题练习,使学生通过题海战术而熟练进行试卷解答,获得良好的学习成绩。但通过多年试卷调查可以看出,学生基础知识掌握较为良好,但应用题及提高题经常丢分。经仔细研究发现,学生对习题解答思考方向是对的,但因为掌握的解题方法过于单一,导致习题出现一定的变形后,学生不知如何下手,进而在答题时,因考试时间有限,思维不能有效激发,最终提高题失分情况加剧。这种情况存在的主要原因是教师没有培养学生创新能力的意识,更重视学生习题量有多少,更重视一种解法多次练习。数学学科的特点决定其解题思路是多样的,尤其是几何图形学习,其思考角度、思考方向多样,这就需要教师在讲解例题时,引导学生从不同的角度进行思维创新,深入研读习题题目,全面反思学过的数学知识,从而形成发散性思维,多角度思考问题。例如,在学习不规则图形面积时,教师一般引导学生将不规则图形进行切割、分解,变成多个规则图形,接着按照规则图形面积公式进行不规则图形面积计算。这时,学生会积极按照教师所教授的方法进行计算并获得正确答案。这是非常好的解题方法,由繁化简,但一些几何图形在经过这样计算时,会更为烦琐,出现多个加、减计算。这时教师应该重视培养学生的创新意识,引导学生换个思路思考,如不分解几何图形,而是添加几何图形变成更大的一个规则图形。这种解题思路需要教师在课堂教学中选择有效的例题、范例,从而培养学生的创新能力。

(四)教师教学手段单一,教学模式传统

几何图形学习在小学数学学科中占有重要地位,是学生学习更烦琐、更高深几何题的基础,其教学目标不仅仅是使学生掌握一定的面积、周长公式,而是要通过这些简单的几何图形基础知识学习形成一定的数学空间思维,引导学生跳出几何图形固定思维,形成创新性思维与发散性思维。但目前小学阶段数学学科教学模式传统,教学手段单一,并不能有效促进学生创新思维与发散思维的培养。例如,几何图形课堂教学活动中,教师更多是利用黑板+几何图形辅助教具进行课堂教学。小学数学教师在向学生讲解多边形图形特点时,更多是在黑板上画一个平面图形,接着利用粉笔进行图形分解。如梯形面积计算,传统教学方法是在黑板上画出梯形图案,并标注好上底和下底,带领学生找到梯形的高,接着按照梯形面积公式“(上底+下底)×高÷2”进行计算。只要学生背熟公式,可以找到图形的两个底和高,就可以轻松做出习题,掌握基础计算方法。这种教学方法过于程序化,不利于学生创新思维的形成。同时,这种教学手段单一,长时间使用这种教学方法,容易降低学生对数学学科的学习兴趣与课堂参与主动性,并在很大程度上固化学生数学思维,使其认为只要会背公式,多做几道习题,就能将几何图形知识全面掌握,易于使学生对数学学科产生一定疲惫感。

(一)教师要深入研究教学大纲,对教材灵活应用

小学数学教材是学生学习基础知识的有效辅助工具,可以辅助教师顺利带领学生进入数学学科知识海洋,成为知识海洋航行中的导航图与风向标,其更是教师与学生进行知识交流的必备手册。小学数学几何图形教学是数学学科重点教学任务之一,需要教师深入研究教学大纲,对教材内容全面掌握,从而灵活应用教材内容,顺利引导学生对几何图形知识形成一定的、系统的空间感。小学数学教师在进行几何图形课堂教学时,首先要将教材中例题进行“活”处理,使学生掌握一个例题解题方法,可以延伸多个解题方法,会做更多几何图形变形题,有效提高学生的数学学习能力。例如,在学习“圆的周长”知识点时,教师首先带领学生利用绳子测量圆形物体的周长,使学生对圆的周长形成空间感。接着教师引导学生思考:有一个圆形笔筒,我想用红色的卡纸围绕一周装饰,需要多长的卡纸?这个数学问题与学生熟悉的学习用品有关,学生会拿起笔筒进行实物参考,接着发现“绕笔筒一周,就是圆的周长”,这个思维的形成,就是学生对圆的周长进行思考的过程,有利于学生解决实际问题,并加深对圆的周长的学习与深入理解。此外,因课堂教学时间有限,教师不能将教材内涉及的例题全面深入讲解,并带领学生进行实验操作,加深知识理解,这时,教师可以结合教材教学内容,将课堂教学有效延伸,丰富学生课余活动的同时,也促进学生对数学知识的学习与掌握。

(二)教师要重视联系生活实际,培养学生转化思想

虽然小学阶段数学知识学习更重视兴趣的培养,以及基础知识的学习与掌握,但其学习内容同样与生活实际存在紧密联系,并且便于学生将所学数学知识应用到日常生活中。因此,小学数学教师要重视联系生活实际,利用现实生活中的案例,培养学生的转化思维,增强其对几何图形知识的学习与应用。以四年级下册《三角形》内容为例,三角形的特性是具有稳定性。“稳定性”学生都能理解,但理解程度较浅,并不能真正意识到为什么教材中要特意强调三角形具有稳定性,而不提其他图形具有稳定性呢?“稳定性”的具体表现与应用又有哪些呢?这时,教师要将这一重点内容进行展开教学,使学生充分学习并深入了解三角形。在课堂教学中,教师利用习题进行“稳定性”讲解:用长木杆围篱笆,四方形和三角形哪一种方法更稳定呢?与此同时,教师利用几根细木棒、几条橡皮筋进行现场演示。学生发现:三角形的更稳定,四边形的篱笆会因外力而变形。当学生通过观察发现“稳定性”的奥秘后,教师引导学生思考,生活中还有哪些三角形“稳定性”的例子呢?这时,学生会进入发散思考,发现:自行车的车架、新栽种小树苗的支撑架等。通过观察思考,学生发现所学的数学知识可以有效应用到现实生活中,从而对几何图形产生一定的学习兴趣。接着,教师利用学生熟悉的生活案例进行例题讲解,推动学生课堂学习积极性与主动性提高,进一步形成良好的、浓厚的课堂学习氛围,有利于教师高效完成课堂教学目标,提高教学质量与效率。

(三)教师要重视应用小组合作学习教学模式,培养学生创新能力

小组合作学习是目前教育行业较为倡导的一种学习方法,其优势显而易见,可以有效促进学生间交流与互动,由优秀学生带动一般学生进行知识学习与掌握,形成浓郁的课堂学习氛围;
但其劣势也同样存在,教师要严格选择合作学习内容,控制合作学习时间,使小组合作学习效用最大化,实现教育目标。几何图形学习对学生而言具有一定的趣味性,通过小组合作学习可以有效推动学生进行思维思考,创新许多不同角度思考解决方法,顺利培养学生创新能力。例如,在学习“多边形周长”时,教师首先将多边形周长的基本思路讲解给学生知道,使其明确多边形周长的计算原则。接着,教师通过例题向学生讲解计算方法。最后,教师布置一道变形题,应用小组合作学习方法,引导学生进行积极讨论思考,培养学生创新能力。“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”这句话正是合作学习小组成立的原因,小组成员一起开动脑筋,列出问题,针对性思考,发散思维结合以往学习过的知识点,可以快速地找到问题解决方案,并通过思维扩展,从不同角度进行思考,获得更多解题思路。如在学习“体积”知识点时,教师布置小组讨论作业。小组成员经过思考后得出这样的解题方法:①利用体积公式进行直接计算;
②通过测量法进行体积测量,如将水倒入想要测量体积的容器中,接着再将水倒入已知体积的正方体容器中,从而顺利推算得出答案;
③利用分割法进行体积计算;
④利用割补法进行体积计算。

(四)教师要积极应用信息技术,丰富教学手段,创新教学模式

目前,是网络信息计算普及并应用的年代,各种先进的信息技术手段被应用到教育行业中,如多媒体设备、交互式电子白板等。这些依托于信息技术而存在的教学辅助工具不仅丰富了教学手段,更能有效帮助教师创新教学模式,帮助教师将抽象化知识形象化处理,使逻辑性较强的知识通过信息技术转变,变得通俗易懂。因此,小学数学教师要看到信息技术的优越性与先进性,从而在进行几何图形教学活动中,合理应用信息技术,创新教学模式,丰富教学手段,增加学生对几何图形的学习体验,提高对学生数学思维能力的培养,有效提升几何图形课堂教学质量与效率。与传统的黑板+粉笔式教学模式相比,依托信息技术的教学辅助设备可以有效激发学生对数学知识的学习兴趣,调动课堂学习积极性与主动性,促进学生与教师间的知识交流,帮助教师掌握学生学习程度,推动学生对数学学科知识的学习与理解。例如,在学习体积公式时,教师可以通过交互式电子白板演示公式的推导过程,将平面思维转化为立体思维,帮助学生学习并掌握体积公式推导过程,形成转化思想。此外,交互式电子白板的另一教学辅助优势是可以增加学生动手操作体验机会。如,学生在观看教师制作的公式推导微视频后,可以利用交互式电子白板的绘图功能,使用电子笔进行公式推导操作,丰富知识积累体验。有研究证明,学生通过动手实践掌握的知识,会记忆更牢固,理解更深刻,体会更深,并实现灵活应用知识点的学习目标。

综上所述,参考几何图形在小学数学学科中的占比,可以发现其重要性。因此,小学数学教师要深入研读教改要求,借此机会将几何图形教学中存在的教学问题找出,并具体问题具体分析、具体解决,实现几何图形教学模式突破,将其中存在的问题去除,帮助学生掌握几何图形的学习方法,从而培养学生的创新能力,使其转化思想能力提高,对数学学科产生浓厚的学习兴趣,增强学习主动性与积极性,最终提高数学学科学习成绩,为中学数学学习奠定扎实基础。

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