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几何直观的培养及其重要性

时间:2026-01-25 理论教育 景枫 版权反馈
【摘要】: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连。形成几何直观能力,也就是经常说的“数形结合”。几何直观与“逻辑”“推理”也是不可分的。(二)几何直观的培养1.在教学中使学生逐步养成画图习惯在日常教学中,帮助学生养成画图的习惯是非常重要的。无论是计算还是验证,逻辑的、形式的结论都是在形象思维的基础上产生的。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。

(一)几何直观的含义

关于几何直观,《标准》的提法是:“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。”

顾名思义,几何直观所指有两点:一是几何,在这里几何是指图形;二是直观,这里的直观不仅仅是指直接看到的东西(直接看到的是一个层次),更重要的是依托现在看到的东西、以前看到的东西进行思考、想象,综合起来,几何直观就是依托、利用图形进行数学的思考和想象。它在本质上是一种通过图形所展开的想象能力。

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连。事实上,很多重要的数学内容、概念,例如,数、度量、函数、向量等等,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,才能很好地理解它们、掌握它们的本质意义。形成几何直观能力,也就是经常说的“数形结合”。

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。它不仅是看到了什么,而且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。

(二)几何直观的培养

1.在教学中使学生逐步养成画图习惯

在日常教学中,帮助学生养成画图的习惯是非常重要的。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。无论是计算还是验证,逻辑的、形式的结论都是在形象思维的基础上产生的。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、验证等数学的过程变得直观,直观了就容易展开形象思维。(https://www.xing528.com)

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,它既是学习的对象,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、圆、正多边形、长方体、长方形、菱形、平行四边形等,都是“不同程度的对称图形”;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。变换又可以看作运动,让图形动起来是指在认识这些图形时,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,可以把它看作一个刚体,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

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、运用一些基本图形解决问题

把让学生掌握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,不断地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。

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