初中数学教学中学生几何直观能力培养研究

徐峰

摘要：培养几何直观能力是提升学生数学学科核心素养的关键。本文分析几何直观能力的定义，根据初中数学教学现状，探究培养学生几何直观能力应遵循的原则，然后结合笔者教学经验分析培养策略和方法。一方面，能提升学生的几何直观能力；另一方面，能优化初中数学课堂，唤醒课堂生命力和活力，促进学生学科核心素养的提升。

关键词：初中数学教学；几何直观能力；培养

近几年，培养学生几何直观能力已成为初中数学教学的关键。重视培养学生的几何直观能力，利用直观方法呈现知识难点，能拓宽学生的知识视野，让学生掌握学习难点，理解抽象知识，提升理解能力，为学生解决问题创设条件。同时，将几何直观能力培养置于课堂教学中，能在视觉、听觉和触觉的刺激下引导学生学习抽象知识。

1   相关概念综述

1.1直观的内涵

直观是指通过对客观事物的直接接触而获得感性认识的一种方式。

而在数学教学中，直观是指借助听觉、视觉和触觉让学生直接感知知识内容，理解数学重点，为学生学习数学知识创设条件。

1.2几何直观的内涵

新课标中的几何直观是指运用图表描述问题和分析问题的意识和习惯。徐利治教授认为：几何直观是借助于见到的或想到的几何图形的形象关系，产生对数量关系的直接感知。徐云鸿以数学实践为出发点分析几何直观的概念，包括如下四个方面：第一，几何直观具有自己本身的价值。第二，几何直观运用较为直观的图形，将其与抽象的数学语言有机地结合，从而突破理解上的难点。第三，几何直观既是一种过程，也是一个结果。第四，几何直观与空间概念相辅相成，他们之间既有联系，又有不同点。

因此，关注并提升学生的几何直观能力，对学生学习非常重要。教师也要明确认识到几何直观并不等同于单一教学方法，也绝不是使用单一实物、图形传授数学知识，而是侧重于培养学生的综合能力，促进整体数学教学任务和几何直观能力的融合。

1.3几何直观在数学教学中的重要意义

关注学生的几何直观能力，能帮助学生理解数学知识点和问题，还能激发学生的自主学习热情，激活学生的创造性思维。从几何直观定义来看，几何直观能力提升后，能为学生感知数学之美奠定基础。

另外，几何直观是提升学生数学认知能力的基础，能指导学生从多角度分析和理解数学知识。同时，几何直观作为学生创造性思维的基本元素，能帮助学生发现知识要点。

关于培养学生几何直观能力的重要性，大多数学者从创造性思维、数学问题理解能力、数学之美感知能力出发论述要点。在数学学科教学中，部分知识内容难度大，相对抽象，所以提升几何直观能力能为学生探索知识奠定基础，促进学生的发展。围绕直观实物设计教学任务，让学生通过“折一折”“摸一摸”“摆一摆”感知知识的变迁过程，感知数学与生活的关系，激发学习兴趣。

2   在初中数学教学中学生几何直观能力培养的原则

将几何直观能力放在教学的重要位置，培养学生的学科核心素养，教师可以从如下三个原则出发：

第一，创新性原则。教师主动对课堂教学方法进行创新，采取创新的教学方法组织活动，促进多媒体技术和数学课程教学相融合，充分利用教学资源引导学生学习，直观展示教学要点，将教学知识点渗透到流行元素中，解决传统背景下的课堂教学问题，打破教学障碍，激发学生的探索欲和求知欲，让学生深度掌握教学重点和难点。

第二，引导性原则。要想提升学生的几何直观能力，教师要明确自身的角色定位，精心组织。初中生的思维比较活跃，情绪波动较大，如果无法做到精心引导，可能会使学生无法在课堂上集中注意力，不利于提升教学效果，无法深入理解数学知识。所以，教师应发挥自身引导作用，关注教学效果，为学生思考问题创设条件。

第三，拓展性原则。教师设计和组织数学教学任务期间，要以教材为依据拓展知识点，以促进学生深度理解知识内容为中心，深入挖掘教材内容。

3   在初中数学教学中培养学生几何直观能力的对策

3.1利用多媒體设备强化学生的认知

黑板和粉笔是传统数学教学的常用工具。传统教学背景下，教师大多采取语言讲解法，学生在课堂上学习兴趣不足。随着新时代计算机技术、大数据技术和信息技术的发展，教师在培养学生几何直观能力的过程中，需要发挥多媒体设备的优势，融合视频、声音和图片等的优势，为学生营造良好的学习氛围，优化课堂教学体系，减轻学生的学习压力。

研究表明，小学生的思维发展特征以具体形象思维为中心。而进入初中后，学生的思维发展发生了较大变化，从具体形象思维转变为抽象思维，但具体形象思维仍发挥着重要作用。所以，将信息技术应用于几何教学中，指导学生简化知识点，将复杂、抽象的问题转变为形象知识，能促进学生更好地理解重难点知识，为学生找出解决问题的方法和思路，提升学生的几何直观能力。

以平移知识为例，教师可以利用信息技术优化课堂，提高教学效率。如教师可以借助PPT、幻灯片向学生呈现滑冰运动员滑冰的视频，让学生了解滑冰运动员的动作特征，让学生直观掌握平移特点，培养学生的几何直观能力。

3.2关注并重视学生的直观体验

要关注学生的数学观察能力和实践操作能力，让学生在主动观察、积极探究、学习实践和操作中丰富知识经验，形成深切感知和体验。教师应以几何直观知识为中心设计教学，提升学生的数学思维能力。所以，教师在组织和实施教学任务期间，应以学生的学习需求为出发点，精心设计实验操作，指引学生学习。

对比传统的课堂教学模式可知，初中生对课堂操作实验比较感兴趣，部分学生很喜欢数学推理过程。针对学生这一特征，如果教师能营造有趣的实践操作的课堂学习氛围，引导学生积极学习，能实现提质增效的课堂教学目标。为了高效率指导学生学习知识，让学生主动参与数学课堂，提升学生的几何直观能力，教师也可以通过实验项目赋予学生多感官体验，拓宽学生的知识视野。

3.3优化数学教学任务

教师要围绕教学目标，结合教学情况，针对学生的学情制订教学计划、更新教学目标、优化教学内容、关注教学实效，实现因材施教的目标。同时，教师要以学生的学习情况为中心更新教学任务，丰富教学内容。

例如，教师可以设计分组教学方法，评估学生的知识体系，衡量学生对数学知识的整体掌握情况，优化教学任务，利用新兴教学方法指导学生学习，帮助学生巩固知识点、激活思维，让学生对课堂活动产生兴趣，促进学生自主学习，营造和谐的学习氛围，让每位学生都有参与课堂的机会。

在作业布置方面，教师要保障作业设计的灵活性，观察学生的学习状态。另外，教师需要为学生推荐书籍，培养学生应用数学知识的能力，为学生后期高效率完成任务创设条件。

3.4为学生提供实践操作机会

思维能力作为数学课堂学习的关键，是培养学生核心素养的重中之重。但对于初中生来说，由于他们的生活经验不够丰富，在数学学习中存在体验感和直观感较差的问题。因此，教师要重视学生的直观体验。

教师在设计教學任务时，应重视图形体验，让学生直观分析几何图形的特征，构建空间想象框架，提升几何直观能力。教师是组织教学任务的关键人物，应引导学生积累丰富的表象知识，让学生掌握更多素材，培养学生的几何直观能力。因此，在设计几何教学时，教师一方面应帮助学生学习图像知识，了解图形特征；另一方面要让学生重视实践操作。

实施数学教学任务时，教师可以为学生提供充足的实验操作机会，为学生自主学习创设条件，使其在听觉体验、触觉体验和视觉体验中提升实践操作技能，丰富感官体验。

以菱形、矩形为例，为了帮助学生了解两种图形的异同点，教师要为学生提供参与实践的机会，通过动手操作设计平行四边形，促进学生理解知识内容。教师也可以将四边形当作工具设计矩形教学项目，优化矩形教学，让学生探索矩形特征，创新教学方法，为学生高效率学习数学知识创设条件，激发学生的探究兴趣，让学生的几何直观能力得以提升。

3.5实施生活化教学

数学源于生活，将生活化策略渗透到教学活动中，教师要根据学生生活经验，为学生设计有趣、熟悉和参与感强的生活情境，让学生在学习过程中形成创新知识脉络，积累学习经验，学以致用。

生活中有各种几何图形，可用作学生学习数学知识的素材。例如，社会生活中很多建筑具有对称美特征，教师可以引导学生观察几何图形并探索几何图形对生活的影响。

综上所述，教师要开阔学生的眼界、重视直观体验、优化教学任务，提升学生的实践操作能力。利用多媒体设备，采取生活化教学策略，渗透几何直观知识，培养学生的数学逻辑思维，为构建优质的数学课堂创设条件。同时，利用几何优化教学任务，不仅能提升课堂教学效果，还能提升学生的数学核心素养，激活学生的数学思维。将数学思维当作解决问题的载体，提高数学教学质量。教师要意识到，数学核心素养包括几何直观能力，要以几何直观能力为切入点设计数学教学任务，重视学科核心素养，引导学生吸收数学知识，让学生学以致用，发挥几何图形的教育价值。

参考文献：

[1]李鹏.初中数学教学中几何直观能力培养方案[J].中学数学，2023（2）：60-61.

[2]蔡延生.初中数学教学中几何直观能力的培养[J].数学学习与研究，2022（35）：33-35.