几何直观——新课程标准的核心概念
- 格式:doc
- 大小:240.50 KB
- 文档页数:7
数学新课程标准的核心概念有哪些?结合教学实践谈谈你的认识新颁发的《数学课程标准》中提出了十个核心概念,这十个核心概念是:数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力、模型思想、应用意识和创新意识。
我在小学数学课堂教学中,致力于学生创新意识的培养的研究。
究竟如何培养学生的创新意识,可谓是仁者见仁,智者见智。
通过教学实践,我觉得培养学生的创新意识的重中之重应该是增加学生数学实践活动,从而培养学生的数学创新意识,提高数学实践能力。
例如在教学《统计》的时候,为了让学生经历数据的收集整理,我们就可以结合学生生活、学习实际,让学生走出班级,到校园里统计校园里的各种树木的棵树;到图书室里统计图书的种类及数量;到校门口统计某一时段的车流量……在收集了想要的真实数据之后,再组织学生对数据进行整理、分析,进而得出结论。
当学生经历了上述的这些真实的统计实践活动,才能让学生有真实地体会到数据的收集、整理,从而培养了学生的创新意识,发展了学生的数学实践能力,又如,在教学《立体图形的认识》,我们可以事先布置学生回家用硬纸板做一个长方体、正方体、圆柱体的学具,并强调必须自己亲手做。
等到第二天上课的时候,让同学们展示自己的作品,并让学生讲讲做学具时遇到的种种困难,然后利用学生手中的学具,用指指、摸摸等方法,总结出长方体、正方体、圆柱体的特征。
这样,一节课就在在学生的积极参与下顺利地完成了教学任务。
众所周知,培养创新精神与实践能力是素质教育的重点,两者间存在着不可分割的。
实践是创新精神萌芽和成长的沃土,实践活动为学生提供了丰富的问题情境、交流机会。
同时,实践活动还能够激发学生的好奇心、求知欲和热爱科学的热情,磨炼学生坚忍不拔的意志。
为了能培养出下一代创新人才,就让我们积极开展各种有效的数学活动,让学生在活动中生成知识,在活动中培养学生的创新意识。
小学数学新课程标准中十个核心概念及认识这十个核心概念是数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力、模型思想、应用意识和创新意识。
它们之间是密切联系的,所以核心概念有一个承上启下的作用。
上面连着目标,下面联系着内容,是非常严重的,所以也把它称为核心概念。
1.数感数感是一种感悟,是对数量、对数量关系结果估计的感悟;学习数学是要会去思考问题,一个本质的问题就是要建立数学思想,而数学思想一个核心就是抽象,而对数的抽象认识,又是最基本的。
2.符号意识关于符号意识,注意到它在用词上,标准的修改稿和实验稿有一个区别,原来是叫符号感,现在把它称为叫符号意识。
因为符号感更多的是感知,是一个最基本的层次。
而符号意识对学生理解要求更高一些。
在标准里边它是这样来表述的,符号意识主要是指能够理解并且运用符号,来表示数,数量关系和变化规律。
就是用符号来表示,表示什么,表示数,数量关系和变化规律,这是一层意思。
还有一层意思,就是知道使用符号可以进行运算和推理,另外可以获得一个结论,获得结论具有一般性。
所以标准上,大概用分号隔开是两层意思,一个是会表示,另外一个进行分开进行推理,得到一般性的结论。
符号意识有助于学生理解符号的使用,是数学表达和数学思考的严重形式。
符号所起的作用,从算术到代数过渡是非常关键的,所以帮助孩子从算术到代数过渡发展的过程中,培养学生的符号意识,是一个非常严重的载体。
3.空间观念空间观念主要是指根据物体特征,抽象出的几何图形,根据几何图形想象出所描写实物,想象出实物的方位和它们的相互位置关系,描述图形的运动和变化,根据语言的描述,画出图形等等。
4.几何直观几何直观主要是指利用图形描述和分析问题,借助几何直观,可以把繁复的数学问题,变得扼要、形象,有助于探索解决问题的思路,预测结果。
5.数据分析观念数据分析的观念是指:了解在现实生活中,有许多问题应当先做调查研究,搜集数据,通过分析做出判断。
对“几何直观”概念的几点辨析浙江省海盐县实验小学教育集团顾志能在《义务教育数学课程标准(2011年版)》(以下简称《标准》)中,“几何直观”是课程目标的核心概念。
《标准》提出:“在数学课程中,应当注重发展学生的数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力和模型思想……要特别注重发展学生的应用意识和创新意识。
”而在《义务教育数学课程标准(实验稿)》中,“几何直观”却并不是课程目标的核心概念,这预示着,几何直观将成为数学教学研究中的一个新的关注点。
在这个时候,理解几何直观的含义,了解与相关概念的区别,对小学数学教师而言,就显得非常必要和迫切。
为此,笔者从自己的困惑出发,结合所看到的相关资料,谈一些粗浅的认识,供老师们讨论。
一、几何直观的含义《标准》:“几何直观主要是指利用图形描述和分析数学问题。
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地理解数学,在整个数学学习过程中都发挥着重要作用。
”著名数学家徐利治先生也有过对几何直观的描述:“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。
”[1]也有学者这么描述:“几何直观是一种思维活动,是人脑对客观事物及其关系的一种直接的识别或猜想的心理状态。
”[2]从这些描述中,我们可有以下的认识:◆几何直观是一种运用图形认识事物的能力[3],或者说一种解决数学问题的思维方式。
◆这种能力可外化成为一种在解决某些数学问题时的方法,这种方法区别于其它方法的典型特征在于它是以几何图形为工具的——即“几何”两字的意义。
◆用这种方法解决问题,不是运用几何中常用的论证方法,而是通过经验、观察、想象等途径,直观地感知问题的结果或方向——即“直观”两字的意义。
如三年级学生要学习同分子分数大小比较,这个知识相对比较抽象,学生较难理解。
此时,学生如果能主动地采取画出(或想到)以下几何图形(图1)的方式,然后通过观察(或想象)图形的特点及联系,直观地解决问题,并理解了“分子相同的分数,分母小的反而大”的原理。
十个核心概念是什么?怎么理解?有数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力、模型思想、应用意识和创新意识。
1、数感主要是指关于数与数量,数量关系,运算结果估计等方面的感悟。
它有助于学生理解现实生活中数的意义,理解或表述具体情境中的数量关系。
2、符号意识主要是指能够理解并且运用符号,来表示数,数量关系和变化规律。
知道使用符号可以进行运算和推理,另外可以获得一个结论,获得结论具有一般性。
3、空间观念主要是指根据物体特征,抽象出的几何图形,根据几何图形想象出所描写实物,想象出实物的方位和它们的相互位置关系,描述图形的运动和变化,根据语言的描述,画出图形等等。
4、几何直观主要是指利用图形描述和分析问题,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。
5、数据分析的观念是指:了解在现实生活中,有许多问题应当先做调查研究,搜集数据,通过分析做出判断。
体会数据中蕴含着信息,了解对于同样的数据可以有多种分析的方法,需要根据问题的背景,选择合适的方法,通过数据分析体验随机性。
6、运算能力是指能够根据法则和运算进行正确的运算的能力。
培养运算能力有助于学生理解运算,寻求合理、简洁的运算途径解决问题。
7、推理能力是数学的基本思维方式,也是人们学习和生活当中,经常使用的一种思维方式,推理一般包括合情推理和演绎推理。
8、模型思想是使学生体会和理解数学与外物世界联系的基本途径,建立和求解模型的过程包括,从现实生活或具体情境中,抽象出数学问题,用数学符号,建立方程、不等式、函数等数学模型的数量关系和变化规律,然后求出结果,并讨论结果的意义。
这些内容的学习有助于学生初步的形成模型的思想,提高学习数学兴趣和应用意识。
9、应用意识说白了就是强调数学和现实的联系,数学和其他学科的联系,如何运用所学到的数学,去解决现实中和其他学科中的一些问题,当然也包括运用数学知识去解决另一个数学问题。
在《义务教育阶段数学课程标准(修订稿)》中十个核心概念的内涵在标准当中,设计了十个核心概念,和原来的标准实验稿相比有所增加,有数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力、模型思想、应用意识和创新意识。
1、数感主要是指关于数与数量,数量关系,运算结果估计等方面的感悟。
建立数感,有助于学生理解现实生活中数的意义,理解或表述具体情境中的数量关系。
2、符号意识主要是指能够理解并且运用符号,来表示数,数量关系和变化规律。
知道使用符号可以进行运算和推理,另外可以获得一个结论,获得一个结论具有一般性。
符号意识有助于学生理解符号的使用,是数学表达和数学思考的重要的形式。
3、空间观念主要是指根据物体特征,抽象出的几何图形,根据几何图形想象出所描写实物,想象出实物的方位和它们的相互位置关系,描述图形的运动和变化,根据语言的描述,画出图形等等。
4、几何直观主要是指利用图形描述和分析问题,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,在整个数学的学习中,发挥着重要的作用。
5、数据分析的观念是指:了解在现实生活中,有许多问题应当先做调查研究,搜集数据,通过分析做出判断。
体会数据中蕴含着信息,了解对于同样的数据可以有多种分析的方法,需要根据问题的背景,选择合适的方法,通过数据分析体验随机性。
一方面对于同样的事物,每次收到的数据可能不同,另一方面只要有足够的数据,就可以从中发现规律,数据分析是统计的核心。
6、运算能力是指能够根据法则和运算正确的进行运算的能力。
培养运算能力有助于学生理解运算的算力,寻求合理、简洁的运算途径解决问题。
7、推理是数学的基本思维方式,也是人们学习和生活当中,经常使用这样一种思维方式,推理一般包括合情推理和演绎推理。
演绎推理是从已知的事实出发,按照一些确定的规则,然后进行逻辑的推理,进行证明和计算,是这样一个过程。
几何直观”的内涵及教育教学价值对于“几何直观”的含义及其意义,《义务教育数学课程标准(2011年版)》(下文简称《数学课标》)是这样论述的:“几何直观主要是指利用图形描述和分析问题。
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地理解数学,在整个数学学习过程中都发挥着重要作用。
”从严格意义上讲,虽然这只是对几何直观内涵的一种描述性解释,但是却给了我们进行教学思考的基本依据。
几何直观基于“图形与几何”而又超越“图形与几何” 。
几何直观是《数学课标》新增加的核心概念之一,其教育教学价值在于,一方面要培养学生的逻辑推理能力,另一方面也能培养学生的直观思考能力。
在“图形与几何”的学习过程中,对实物或图形进行观察,形成表象并进行思考和想象,都蕴含着丰富的几何直观因素。
很多数学概念又都具有“数”与“形”两方面的特征,要透彻地理解它们的本质意义,必须从“数” “形”两个视角去认识和把握它们。
因此,学会用图形思考和想象问题是学习数学的基本能力,在数学学习领域,要重视培养学生的几何直观能力。
一、对图形的理解可以宽泛些几何直观的本质是凭借图形进行数学思考。
我们在教学时,对于图形的理解可以稍为宽泛些。
对于小学生来说,只要有利于他们的思考和理解,就不必囿于规范的几何图形。
比如,利用倒推策略解决问题,顺着把数量变化的过程表达清楚,倒推才有依据。
此时,可指导学生用箭头图描述数量变化的过程,虽然这会挤占学生一定的解题时间,但不应该被认为是多此一举的事情。
此外,图形可以是有形可视的,也可以是无形的想象。
教学到了一定阶段,有的学生能凭借想象,在脑子里“画”出图形来帮助思考。
此时只要学生思考顺畅,就不必要求学生必须画出图形来。
二、图形更为重要的是表达关系“4件上衣、3条裤子,一共有多少种不同的衣服搭配方法?” 对于这道题,要求学生画图来尝试解答时,总有一部分学生画出上衣和裤子的实物图来。
小学数学课程标准(2011版)中八大核心概念包括:1.数感2.符号意识3.空间观念和几何直观4.数据分析观念5.运算能力6.推理能力7.模型思想8.应用意识和创新意识一、数感。
数感主要是指关于数与数量、数量关系、运算结果估计等方面的感悟。
建立数感有助于学生理解现实生活中数的意义,理解或表述具体情境中的数量关系。
二、符号意识。
符号意识主要是指能够理解并且运用符号表示数、数量关系和变化规律;知道使用符号可以进行运算和推理,得到的结论具有一般性。
三、空间观念。
空间观念主要是指根据物体特征抽象出几何图形,根据几何图形想象出所描述的实际物体;想象出物体的方位和相互之间的位置关系;描述图形的运动和变化;依据语言的描述画出图形等。
四、几何直观。
几何直观主要是指利用图形描述和分析问题。
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。
五、数据分析观念。
数据分析观念主要是指了解在现实生活中有许多问题应当先做调查研究,收集数据,通过分析做出判断,体会数据中蕴涵着信息;通过数据分析体验随机性,一方面对于同样的事情每次收集到的数据可能不同,另一方面只要有足够的数据就可能从中发现规律。
六、运算能力。
运算能力主要是指能够根据法则和运算律正确地进行运算的能力。
培养运算能力有助于学生理解运算的算理,寻求合理简洁的运算途径解决问题。
七、推理能力。
推理能力的发展应贯穿在整个数学学习过程中。
推理是数学的基本思维方式,也是人们学习和生活中经常使用的思维方式。
在解决问题的过程中,合情推理用于探索思路,发现结论;演绎推理用于证明结论。
八、模型思想。
模型思想的建立是学生体会和理解数学与外部世界联系的基本途径。
建立和求解模型的过程包括:从现实生活或具体情境中抽象出数学问题,用数学符号建立方程、不等式、函数等表示数学问题中的数量关系和变化规律,求出结果、并讨论结果的意义。
下面我谈谈对数感和创新意识的理解数感是一种内隐的、非结构的程序性知识,他不是与生俱来的,数感的形成也不是一蹴而就的,不是通过一节课、一个单元或一个学期的教学就能完成的,而是在学习过程中逐步体验和建立起来的,需要长时间逐渐培养。
《课程标准(2011年版)》中的几何直观在《普通高中数学课程标准(实验)》中也对几何直观十分关注:“三维空间是人类生存的现实空间,认识空间图形,培养和发展学生的空间想象能力、推理论证能力、运用图形语言进行交流的能力以及几何直观能力,是高中阶段数学必修系列课程的基本要求。
”在《课程标准(2011年版)》中,把几何直观作为数学课程标准l0个核心概念之一,这是一个进步。
《课程标准(2011年版)》明确指出:“几何直观主要是指利用图形描述和分析问题。
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地理解数学,在整个数学学习过程中都发挥着重要作用。
”在数学课程中,几何内容是很重要的一部分。
几何课程的教育价值,最主要的应该有两个方面:一方面,几何能培养学生的逻辑推理能力;另一方面,它也能培养学生几何直观能力。
但目前,在部分教师中对此在认识上存在着一定的局限性,在几何教学中他们仅仅重视培养逻辑推理能力,忽视了对学生几何直观能力的培养。
我们应全面地理解几何教育价值,重视几何直观。
在义务教育阶段教学和指导学生学习时,认识和理解“几何直观可以帮助学生直观地理解数学,在整个数学学习过程中都发挥着重要作用”这一点是非常重要的。
它表明,我们不仅在几何内容教学中要重视几何直观,在整个数学教学中都应该重视几何直观,培养几何直观能力应该贯穿义务教育数学课程的始终。
正如前面所指出的,图形有助于发现、描述问题,有助于探索、发现解决问题的思路,也有助于我们理解和记忆得到的结果。
总之,图形可以帮助我们把困难的数学问题变容易,把抽象的数学问题变简单,对于数学研究是这样,对于学习数学也是如此。
学会用图形思考、想象问题是研究数学,也是学习数学的基本能力。
这种几何直观能力能使我们更好地感知数学、领悟数学:数学逻辑和数学直观对数学都是重要的,他们也是相互交织、关联的,直观中有逻辑,逻辑中有直观。
几何直观——新课程标准的核心概念
————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:
几何直观——新课程标准的核心概念-中学数学论文
几何直观——新课程标准的核心概念
谭代全
(重庆市开县岳溪初级中学,重庆405404)
摘要:几何直观是学生应该掌握的一个基本能力,是新课程标准的一个核心概念,本文通过对几何直观相关概念的阐释,力求寻找加强几何直观的有效途径和方法。
关键词:几何直观;新课标;核心概念
中图分类号:G633文献标识码:A文章编号:1005-6351(2013)-09-0102-01 《义务教育数学课程标准》在实验稿的基础上,认真总结前期试验的经验教训,广泛听取各方面的意见和建议后,提出了数感、符号感等十个核心概念,几何直观是其中重要的一个概念。
顾名思义,“几何直观”可以从两个方面去理解和把握:一是几何,在这里主要是指几何图形;二是直观,这里的直观既是指直接看到的东西,更重要的是依托现在看到的东西、以前看到的东西为基础进行思考、想象。
综合起来,几何直观就是利用图形进行数学的思考和想象。
它在本质上是一种通过几何图形所展开的空间想象能力。
爱因斯坦曾说过一句名言:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,想象力概括着世界上的一切,推动着知识的进步,并且它是知识进化的源泉。
严格说,想象力是科学研究中的实在因素。
”
“数学是研究数量关系与空间形式的科学。
”空间形式最主要的表现就是“图形”,除了美术,只有数学一直把图形作为最基本的、主要的研究对象。
在数学研究、学习、讲授中,不仅需要关注研究图形的方法、研究图形的结果,更需要
感悟图形给我们带来的好处,几何直观就是在“数学—几何—图形”这样一个关系链中让我们体会到它所带来的最大好处。
这正如二十世纪最伟大的数学家希尔伯特在其名著《直观几何》一书中所谈到的,图形可以帮助我们发现、描述研究的问题;可以帮助我们寻求解决问题的思路;可以帮助我们理解和记忆得到的结果。
几何直观在研究、学习数学中的价值由此可见一斑。
从另一个角度来说,几何直观是具体的,不是虚无的,它与数学的内容紧密相联。
事实上,很多重要的数学内容、概念,例如,数,度量,函数,以至于高中的解析几何,向量等,都具有“双重性”,既有“数的特征”,也有“形的特征”,只有从两个方面认识它们,才能很好的理解他们、掌握它们的本质意义。
也只有这样,才能让这些内容、概念变得形象、生动起来,变得更容易使学生接受并运用它们去思考问题,形成几何直观能力,这也就是经常说的“数形结合”。
这次课程改革中,强调几何变换不仅仅是内容上的变化,也是设计几何课程指导思想上的变化,这将是几何课程发展变化的方向。
让图形“动起来”,在“运动与变换”中来研究、揭示、学习图形的性质,这样,一方面,加深了对图形性质的本质认识;另一方面,对几何直观能力也是一种提升。
由此可以看到,在义务教育阶段培养学生的几何直观是很重要的。
几何直观与“逻辑”“推理”也是不可分的。
几何直观常常是靠逻辑支撑的。
它不仅仅是看到了什么?而是通过看到的图形思考到了什么?想象到了什么?这是数学非常重要而有价值的思维方式。
几何直观会把看到的与以前学到的结合起来,通过思考、想象,猜想出一些可能的结论和论证思路,这也就是合情推理,它为严格证明结论奠定了基础。
有些数学的研究对象是可以“看得见、摸得着”的,而很多数学研究对象是“看
不见、摸不着”的,是抽象的,这是数学的一个基本特点。
但是,数学中那些抽象的对象绝不是无根之木、无源之水,它的“根和源”一定是具体的。
例如,我们看不到“七维空间”,但是,我们知道“白色的光是由七种颜色的光组成的:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
”这就可以是理解“七维空间”的“可以看到的源”。
是帮助我们联想的“实物”和基础。
在数学中,需要依托“一维、二维、三维空间”去想象和思考“高维空间”的问题,这就是几何直观或几何直观能力。
几何直观在研究、学习数学中是非常重要的,它也可以看作是最基本的能力,希望老师重视它,在日常数学教学中可以从以下几个方面帮助学生不断提升这种能力。
1、在教学中使学生逐步养成画图的习惯。
在日常教学中,帮助学生养成画图的习惯是很重要的。
可以通过多种途径和方式使学生真正体会到画图对理解概念、寻求解题思路带来的益处。
无论计算还是证明,逻辑的、形式的结论都是在形象思维的基础之上产生的。
在教学中应有这样的导向:能画图时尽量画,其实质是将相对抽象的思考对象“图形化”,尽量把问题、计算、证明等数学过程变得直观,直观了就容易展开形象思维。
2、重视变换——让图形动起来。
几何变换或图形的运动是几何也是整个数学中很重要的内容,她既是学习的对象,也是认识数学的思想和方法。
一方面,在数学中我们接触的最基本的图形都是对称图形,例如,球、圆锥、圆台、正多面体、长方体、长方形、菱形、平行四边形等,都是“不同程度对称图形”;另一方面,在认识、学习、研究“不对称图形”时,又往往是运用这些“对称图形”为工具的。
变换又可以看做运动,让图形动起来是指再认识这些图形时,在头脑中让图
形动起来,例如,平行四边形是一个中心对称图形,可以把它看做一个刚体,通过围绕中心(两条对角线的交点)旋转180°,去认识、理解、记忆平行四边形的其他性质。
充分地利用变换去认识、理解几何图形是培养几何直观的好办法。
3、学会从“数”与“形”两个角度认识数学。
在前面的论述中,多次反复强调了这一点,数形结合首先是对知识、技能的贯通式认识和理解。
以后逐渐发展成一种对数与形之间的化归与转化的意识,这种对数学的认识和运用的能力,应该是形成正确的数学态度所必须要求的。
4.掌握、运用一些重要的图形作为教学任务,贯穿在义务教育阶段数学教学、学习的始终。
例如,除了上面指出的图形,还有数轴、方格纸、直角坐标系等。
在教学中要有意识地强化对基本图形的运用,不断运用这些基本图形去发现、描述问题,理解、记忆结果,这应该成为教学中关注的目标。