信息化背景下初中生几何直观能力培养

沈楚韵

【摘要】在初中數学课堂教学中，培养学生的几何直观能力至关重要.由于学生的几何直观能力能够在一定程度上反映出学生学习能力的高低，因此，在初中阶段的数学教学实践期间，教师必须根据学生的实际学习需求，重点发展和提高他们的几何直观能力，为学生保留充足的想象空间，从而培养学生的学习思维，提高学生学习效率.基于此，本文以已有的理论成果为基础，结合当下初中阶段数学工作的实际情况，提出信息化背景下在初中数学教学实践中培养学生几何直观能力的教学策略.

【关键词】信息化;几何直观能力;培养方法

在义务教育数学课程标准中，几何直观被列为十个核心概念之一，由此可见，几何直观对于数学学习来说至关重要.初中阶段是学生发展几何直观能力的重要阶段.但是由于初中阶段的几何类知识复杂又抽象，形式多变，因此大多数学生认为学习几何知识的难度很大.同时，在练习中经常出现动态的几何问题，用传统教学方式不能让学生动态直观的感受图形变化的过程.因此，在信息化背景下，教师应有效运用多媒体等教学手段提高学生的几何直观能力，将抽象化的知识变成具象，以此促进相关教育活动的顺利开展，从而加速学生的可持续发展.

1 几何直观的含义

“直观”是指在观察后的情感体验.直观其实是一种思维方式.换句话说，几何直观是用图形来描述和分析问题.简言之，几何直观是数学知识结构中的重要组成部分，是数学思想中主要内容，既形象又抽象.

2 信息化背景下培养学生几何能力的重要性

2.1 促进学生创造性思维能力的提升

几何知识一直都是初中阶段数学教学体系中的主要环节，也是学生最难掌握的内容.另外，初中阶段的几何知识抽象性和复杂性很明显，但只要学生对几何图形展开深度研究，就会发现其中的规律[1].与此同时，学生在分析问题的过程中要建立多维度的几何立体图形，并列举出多种可能性，只有这样，才能帮助学生有效解决问题并促进学生想象力和思维逻辑达到全新水平，为学生的日后学习做铺垫.

2.2 调动课堂的学习氛围，促进学生自主学习

学生在学习初中阶段的几何知识时，只要学生对几何图形有细致的观察、论证，就会发现并掌握几何中包含的规律.只要学生逐渐挖掘到既复杂又抽象问题的规律，就会增强学生学习初中数学的自信心，开始慢慢自主学习数学相关知识，以此提高学生的数学思维技能，从而帮助学生高效率进行自主学习[2].

3 对信息化背景下培养学生几何直观能力的思考

3.1 关注抽象思考

在初中阶段的几何知识结构中，基础性知识占的比重最大.因此，随着基础教学的逐步开展，会增加学习几何的难度.基于此，教师在数学教学实践中，应准确把握几何教学的典型特征，有效理解和掌握几何相关的基础知识.与此同时，教师在讲解几何知识时，要着重讲解抽象复杂的概念性知识，防止影响学生日后的学习[3].但是在教学实践期间，教师不能忽视培养学生的抽象思维能力，如果在教学实践期间教师忽视对学生抽象思维的培养，那么不仅无助于培养学生的几何直观能力，而且也无法保证学生的数学思维得以充分发挥.基于此，教师既要提高对几何直观能力的正确意识，还要采用适当的教学模式促进教学活动的顺利开展，并鼓励学生积累学习经验，深度理解几何知识，从而提高整体课堂学习水平.

3.2 关注理想思维

在整个初中阶段的几何教学过程中，新课程标准明确要求教师要准确掌握几何教学的规律和特点，并增强与学生之间的良性互动，帮助学生深层次学习几何相关的知识.与此同时，教师必须格外注意培养学生的理性思维能力.在培养和提高学生的理性思维能力过程中，不一定会取得理想中的效果，这会在一定程度上阻碍学生思维能力的发展.尤其是在学生对知识进行实验验证时，容易在实验过程中出现失误，导致理论与实践结果不符，误导学生理解[4].因此，教师在数学实践期间要积极引导并鼓励学生参加实践活动并积极思考、探索，以此促进学生掌握知识和应用知识.

4 信息化背景下培养学生几何直观能力的有效策略

在初中阶段的数学教学工作中，主要包括数与代数、图形与几何、统计与概率以及综合实践等四个版块.几何直观不但在图形和几何的知识结构中占很大的比例，在整个中学数学教学阶段也非常重要.因此，如果教师想培养并提升学生的几何直观能力，既要准确掌握关于几何直观能力的培养方法，又要有效运用信息技术补齐传统教学模式中几何直观教学的短板，以此推动学生几何直观能力的提高.

4.1 利用信息技术，促进文字图象化

在初中阶段的数学知识中，包含很多需要用文字表达的定理和概念.对于初中阶段的学生来说，只是用文字描述数学定理和概念，会误导学生对定理和概念的理解.如果学生没有准确理解数学的定理和概念，就会阻碍学生进一步的探索与学习.因此，教师在数学教学实践期间应以数学概念和动力的文字表达为基础，有效运用信息手段，促进抽象表述图象化[5].

例如 教师在讲解全等三角形的有关知识时，教师为了让学生正确掌握全等三角形的相关概念，教师可借助信息技术手段展示全等三角形的所有前提条件，帮助学生理解全等三角形的概念，教师可借助多媒体平台展示集成的图形，使学生能够准确地观察和找到形状和大小一样的集成图形，然后选指定同学说出形状大小都相同的图形，此时教师向学生展开询问，判定这些图形形状大小一样的依据是什么.学生可能会回答这些图形的边数和长度都是一样的，或者这些图形的角数和大小是一样的等等，因此这些图形的形状和大小是相同的.在学生回答完毕后，教师可以与学生一同总结全等三角形的概念，并将文字概念转化成图象，以此帮助学生深度学习相关概念性理论知识.

4.2 利用信息技术，促使问题意象化

在几何直观中包含两个层次的内涵，一种是引导学生以图为中心，展开合理的想象与推断，由此促进图内涵的适当延伸.换句话说，就是教师在数学实践期间引导学生以图为基础，发挥自主想象，在此基础上分析和解决问题.在此期间，学生们在图的基础下迅速有效地解决数学问题，还能将图的意象转变成几何直观能力.因此，教师在数学教学实践中，应立足于学生的实际学习情况，有效运用信息手段，从而帮助学生解决数学相关问题.

例如 教师在讲解问题类的相关习题时，应以题目中的数量关系为中心，建立现实生活之间的联系，并借助多媒体平台，与学生共同由浅到深依次对问题展开探究.与常规方式相比较而言，借助多媒体平台展开教学会促使问题意象化.

例如 已知条件△ABC≌△DEF，∠A=∠D，AB=DE，请找出其他两对相等的边和角.

教师在讲解这道题时，为了让学生更好地理解，教师可借助多媒体平台播放动态的图片，通过图片的展示，学生能够找出∠CBA=∠FED是相重合的，∠EDF与∠BAC是重合的，另外相重合的线还有AC与DF，BC和EF等.通过此方式，多媒体教学会帮助学生直观的理解相关知识，也会促进问题意象化.

4.3 利用信息技术，扩展直观图形资源

由于中学是学生从经验到理论转变的一个重要阶段.因此，这一阶段的学生抽象思考活动仍然以丰富和直观的认知经验和教学材料为基础.另外，提高学生的几何直观能力，教师应首先确保素材的充足，以此扩大学生的学习空间，并在教学实践期间利用多媒体直观教学的特点，为学生们积极探索和学习提供便利条件[6].

例如 教师在讲解苏科版七年级教材中直棱柱的相关知识点时，可借助多媒体教学平台为学生展示多种多样的直棱柱，促使学生对直棱柱展开仔细观察和类比探究，其次，教师可采用动画的形式展示每种直棱柱的画法以及展开的过程，以此调动学生课堂的学习氛围.这样不但会促进学生准确掌握问题的本质，还能为发展学生的几何直观能力做铺垫.

4.4 利用信息技术，验证图形猜想

在新课程标准中，建议教师在教学实践期间进行数学猜想时，采用观察、实验、归纳和类比的方法，以此作出证明或者举出相反的例子.然而在实际的教学实践中，教师普遍采用口头表述的方式促使学生自主想象，或直接告知学生结果.另外，也存在师生无法动手操作或者对结果有争议情况的可能.因此，這就会导造成实际的经验和直观感受严重不符，学生逐渐对会数学产生抵触心理，因此也就不利于发展学生的几何直观能力.

例如 教师在讲解苏科版八年级反比例函数与性质这一版块时，在学生绘制了列表、描点和连线之后，一些学生得出的结论是反比例函数图象是一条直线，有的学生得出的结论是反比例图象是一条曲线.在这种情况下，如果教师直接告诉学生反比例函数图象是一条曲线，有的学生一定会很不解.由于画图也会有一定的误差，教师如果直接画图学生也不会完全理解.因此，教师可借助多媒体平台，在点数充足的条件下，通过放缩的方式，让学生直观感受到由点到线、由线到点的过程.这不但会加深学生的理解，促进学生几何直观能力的发展，还通过多媒体教学进行图形的猜想和验证，以此丰富了学生的直觉经验，为培养和发展学生的几何直观能力注入全新活力.

4.5 利用信息技术，模拟问题情境

新的教学大纲标准旨在应用数学知识，发展并提高学生运用数学思想解决实际问题的能力.因此，教师在课堂实践中，必须格外注意学生是否可以通过图形将真正实际的问题转化为数学问题，或者图形是否可以简化问题.然而，由于学生的学习能力水平不同，有些学生在解题期间无法正确画出相关图形.因此，为了培养和发展学生的几何直观能力，教师就要在教学实践中创设模拟情景，以此推动教学活动的顺利开展.

例如 已知小李和小王在分开后，分别朝着相反的方向走.这时有一列火车匀速向小李的方向行驶，火车经过小李一共花费15秒钟，在小王身边经过花费17秒.小李和小王的速度都是每千米3.6小时，那么请问这个火车车身有多长.

当看到这道应用题时，很多学生找不到解题的方向.但是教师在讲解这道题时如果借助多媒体平台创设模拟情景，引导学生对问题进行观察分析和思考，将人当成点，火车当成线段，铁路当成一条直线，这样学生就会对问题有了一定的把握，从而能够快速解题.因此，教师在教学实践期间，有效利用信息技术创设模拟教学，可以在一定程度上帮助学生缕清解题思路，找到解题方法.因此，借助多媒体平台会有利于培养并发展学生自身的几何直观能力.

5 结语

总而言之，教师在初中数学教学期间，要有效利用信息技术，借助多媒体平台促使抽象知识形象化、图象化、意象化等.另外，从某种角度而言，信息化背景下展开实践教学有利于促进整体初中阶段课堂教学效果的提升，另外也会帮助培养和发展学生的几何直观能力，提高学生数学素养，从而便于学生的全面发展.

参考文献：

[1]徐相柱.初中数学教学中学生几何直观能力的培养探析[J].数学教学通讯，2015（22）：34-35.

[2]姚玉君.初中数学教学中几何直观能力的培养[J].好家长，2021（25）：63-64.

[3]马青山.小议初中数学几何教学中对学生空间思维能力的培养[J].读写算，2021（02）：123-124.

[4]王美娟.探究小学数学教学中对学生几何直观能力的培养策略[J].华夏教师，2020（15）：74-75.

[5]张君.试论初中数学几何教学中对学生空间思维能力的培养[J].新课程导学，2020（07）：74.

[6]张志彬.初中数学教学中的学生“几何直观”能力培养分析[J].考试周刊，2015（A3）：60.