2022新課標(biāo)指出:“幾何直觀主要是指運用圖表描述和分析問題的意識與習(xí)慣?!?011新課標(biāo)指出:“幾何直觀就是依托、利用圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)的思考和想象。它在本質(zhì)上是一種通過圖形所展開的想象能力?!币虼耍瑤缀沃庇^是分析、解決數(shù)學(xué)問題的重要方法。
例如,對乘法分配律的理解便可以借助圖形進(jìn)行分析與思考,如25×(4+8)=25×4+25×8。
在幾何直觀中,“幾何”是指圖形,所以幾何直觀的核心就是通過圖形去分析、解決數(shù)學(xué)問題。由于許多小學(xué)數(shù)學(xué)知識都有兩面性,既具有數(shù)的特征,又具有形的特征,因此幾何直觀在整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中都發(fā)揮著重要的作用。培養(yǎng)并發(fā)展學(xué)生的幾何直觀,可以從三個方面對其進(jìn)行訓(xùn)練:一是掌握一些重要的圖形工具,二是重視數(shù)與形的相互轉(zhuǎn)化,三是積累畫圖解決問題的數(shù)學(xué)經(jīng)驗。
例如:三年級有40人參加兩個課外興趣活動小組,其中參加美術(shù)小組的有25人,參加合唱小組的有20人。那么同時參加兩個小組的有多少人?
這道題通過語言來分析數(shù)量關(guān)系、表達(dá)解題思路,對于小學(xué)生來說是有些難度的,而借助集合圖進(jìn)行分析便是一種直觀的選擇。
顯然,美術(shù)組人數(shù)=①+②,合唱組人數(shù)=②+③,兩個組的總?cè)藬?shù)可以表示為①+②+②+③=25+20=45人,比參加興趣小組的總?cè)藬?shù)①+②+③=40人多了5人,正好是②號區(qū)域的人數(shù),也就是同時參加兩個興趣小組的人數(shù)。
通過這種幾何直觀的方法解決問題,不但對于學(xué)生深刻理解數(shù)學(xué)知識、分析數(shù)量之間的關(guān)系是非常有益的,而且還可以豐富他們的認(rèn)知表象,拓寬他們的解題思路,使得問題變得簡明而形象,從而實現(xiàn)提高解決問題能力的目的。
由于幾何直觀可以幫助學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué),并且在整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮著重要的作用,因此在日常學(xué)習(xí)中要注重引導(dǎo)學(xué)生用畫圖的方法解決問題,學(xué)會恰當(dāng)?shù)剡x擇畫圖工具,讓他們在不斷的運用畫圖工具解決問題的過程中,逐步形成幾何直觀能力。正如美國數(shù)學(xué)家斯蒂恩所說:“如果一個特定的問題可以轉(zhuǎn)化為一個圖形,那么思想就整體地把握了問題,并創(chuàng)造性地思索解法。”