1义务教育数学课程标准(2011年版)1“空间与图形”改为“图形与几何”这样的修改是必要的,空间与图形在本质上都是表述着一种存在,而所谓的几何是基于这种存在抽象出概念,比如“点、线、面”;得到概念之间的关系,比如“两点决定一条直线”;建立基于概念的命题,比如“三角形内角和是180度”;等等。这样就把存在上升到理性,进而可以更加一般地描述存在,解释存在所表现出来的那些规律性的东西。这是数学本质之所在,也是数学教育本质之所在。更突出体现了几何学的本质:以图形作为重要的研究对象,以空间形式作为分析和探讨的核心。“图形与几何”中的“图形”是研究的对象,“几何”是研究的方法。(数学是研究数量关系和空间形式的科学)1图形与几何领域的核心概念看到“图形与几何”这几个字,您想到了哪些关键词?1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。11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。1几何直观——案例:《打电话》如果你是老师,有件紧急的事情要通知给同学,用打电话的方式,每分钟通知1人,给你3分钟的时间,能使多少人收到通知?大胆的猜测一下。1下面是学生借助图形研究的例子。这些学生都能够利用线段、点以图形的形式,来描述打电话来通知这件事情,设计方案。1上图通过线段、点,以及图形,把通知过程很简捷地表现出来,把它们之间的关系,揭示得非常清楚,这就属于典型的几何直观,就是图形直观。我们平时学习过程中所画的线段图,示意图等也是几何直观。1推理能力的发展应贯穿于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。推理一般包括合情推理和演绎推理,合情推理是从已有的事实出发,凭借经验和直觉,通过归纳和类比等推断某些结果;演绎推理是从已有的事实(包括定义、公理、定理等)和确定的规则(包括运算的定义、法则、顺序等)出发,按照逻辑推理的法则证明和计算。在解决问题的过程中,两种推理功能不同,相辅相成:合情推理用于探索思路,发现结论;演绎推理用于证明结论。1我很有幸能够在两个具有不同文化背景的国度里学习和工作,我在中国学到了演绎能力,我在美国学到了归纳能力。------见《我的生平》培养归纳能力传统数学教育重视知识的传授和技能的训练。“知识在本质上是一种结果,可以是经验的结果,也可以是思考的结果。”结果的教育、知识的积累。归纳推理可以表现为一种智慧。“智慧并不表现在经验的结果上,也不表现在思考的结果上,而表现在经验的过程,表现在思考的过程。”归纳能力是建立在实践的基础上的。过程的教育、经验的积累。1一个创新型人才除了知识之外,还需要的是思维形式和思维方法,他想问题会不会创新性的想,当然还有一个创新意识问题。这些东西必须通过本人参与的活动才能够学得会,老师教是教不会的。比如在解题过程中,甚至在玩的过程中,他有一个方案,或者在做实验的过程中他有一个技巧,这些表现的是智慧,因此这些东西是表现在过程之中的,而过程之中的东西只能通过过程培养,通过语言的阐述是不可能培养出来的,怎么思考问题,怎么教也不行,他得自己去想一些问题,他才可能想明白。因此在这个意义上,没有基本的活动经验是不行的,基本活动经验就是教我们的孩子如何思考问题,最终要培养这个学科的思维方法,更高的就是培养学科的直观。1图形的认识测量图形的运动图形与位置“图形的运动”强调了图形的运动是研究图形性质的一种有效方法。运动也是一种基本的数学思想。图形与变换图形的认识测量图形的运动图形与位置11.如何在观察、操作中“认识图形”抽象出图形特征,发展空间观念?2.如何以“图形的测量”为载体,渗透度量意识,体会测量的意义,认识度量单位及其实际意义,了解掌握测量的基本方法,并在具体问题中进行恰当的估测?从而发展学生的空间观念与推理能力?3.如何通过“图形的运动”探索发现,体会研究图形性质的不同方法,发展学生几何直观能力和空间观念,提高学生研究图形性质的兴趣?4.如何通过学习“确定图形位置”的方法,发展学生的空间观念和推理能力?我们经常思考的问题1认识图形——抽象出图形特征,发展空间观念图形的测量——渗透度量意识,掌握测量方法图形的运动——体会研究方法,增加直观能力图形的位置——发展空间观念,提高推理能力认识图形——抽象出图形特征,发展空间观念1对图形认识的要求主要包括两个方面:一是对图形自身特征的认识。二是对图形各元素之间、图形与图形之间关系的认识。在三个学段中,认识同一个或同一类图形的要求有明显的层次性:从“辨认”到“初步认识”,再从“认识”到“探索并证明”。如,对于平行四边形,第一学段要求“能辨认”;第二学段要求“认识”;第三学段要求“理解概念,探索并证明平行四边形的性质定理、判定定理”等。13.怎样通过图形的认识教学,培养学生的空间观念?第一学段要求“能通过实物和模型辨认长方体、正方体、圆柱和球等几何体”、“通过观察、操作,初步认识长方形、正方形的特征”;第二学段要求“结合实例了解线段、射线和直线”、“结合生活情境了解平面上两条直线的平行和相交(包括垂直)关系”等,这些要求的共同特点是通过观察与操作认识图形,直观地、整体地认识立体图形和平面图形。从对实物的观察与操作过程中来认识图形的特征和性质,既符合学生认识事物的规律,也符合数学课程的目标要求。这样的过程有助于学生发展能力,初步体会数学的思想方法,发展积极的情感与态度。第一:通过对实物的观察与操作认识图形。1第二:基于图形的想象和图形之间的转换,发展空间观念教材内容编排上增加了“视图和投影、展开与折叠”等内容。关于视图和投影,小学阶段是观察物体,课标上有两个要求:1第二个学段的要求能辨认从不同方向,方向是从前面、侧面或者上面来观察,从不同方向看到物体的形状图,这个形状图实际上就是一个平面图,就是从水平方向对物体所做的一个投影,也就是拍照。拍照的结果,虽然不是真正意义上的视图,但是它的确实现了,把三维空间向二维空间的一个转化的过程,这是过去小学没有的,现在有了,这两个阶段的目标要达到,就为第三学段的正式的视图和投影打下比较好的基础。例:搭一搭,看一看,找出从前面,侧面、上面看到的形状。()()()1让学生操作的时候,它不是一个简单的操作,首先得想象一下,可能会是什么样子,然后再通过操作,去验证自己的想法,而这个过程,学生参与这个想象,包括动手操作,包括把这个过程表现出来,是非常重要的。让学生的这种想象也好,操作也好,实际上进一步理解,我们讲三维和两维之间的这样一种关系,就是你讲的对应关系,是经历了下面过程。“认识长方体、正方体和圆柱的展开图”,体现了三维图形与二维图形之间相互转换的具体要求,目标是在图形转换中引导学生观察、抽象、想象,发展空间观念。教学中应注重展开与折叠的操作过程,通过想象实现图形之间的转换,让学生记忆展开图的数量或类型的做法是不可取的。认识图形过程中大量的操作性活动,有利于学生积累数学活动经验,发展学生空间观念教学中应当予以充分的重视。1图形的测量——渗透度量意识,掌握测量方法一、如何以“图形的测量”为载体,体会测量的意义,认识度量单位及其实际意义,渗透度量意识。第一、使学生体会建立统一度量单位的重要性《标准》在第一学段要求“结合生活实际,经历用不同方式测量物体长度的过程,体会建立统一度量单位的重要性。”这种要求对面积、体积的单位也同样适用。度量单位是度量的核心,度量单位的统一是使度量从个别的、特殊的测量活动成为一般化的、可以在更大范围内应用和交流的前提。因此,在课程的实施过程中,应该为学生提供必要的机会,鼓励学生选择不同的方法进行测量,并在相互交流的过程中发现发现不同的方法,不同单位的选择对测量结果的影响,进而体会建立统一度量单位的重要性。1《2011版数学课程标准》特别强调,要结合生活实际,经历用不同方式,测量物体长度的过程,让学生去体会建立统一度量单位的重要性。所以教师在教学实践中,应该坚持把让学生体会了统一度量单位的重要性这个环节设计好,让学生经历完整“度量单位”的从形成到产生的过程。由此看来,关于让学生体会建立统一的度量单位的重要性,不仅要在长度的测量中给予关注,在面积和体积的测量中,仍要让学生去感受。1第二、使学生理解与把握度量单位的实际意义,对测量结果有很好的感悟《标准》在第一学段要求“在实践活动中,体会并认识长度单位千米、米、厘米,知道分米、毫米,能进行简单的单位换算,能恰当地选择长度单位”。进行单位之间的换算,不能靠机械地记忆换算公式和反复操练,而是要能够体会单位之间的实际关系,这就涉及到了对单位的理解。长度(类似的,面积、体积)单位不仅仅是一个抽象的概念,对它的体会和认识应当通过实践活动,体验它的实际意义。例如,生活中哪些物体的长度大约为1米,1厘米的长度可以用什么熟悉的物体来估计,哪些物体的重量大约是1千克,哪些物体的体积大约是1立方米等。1对单位的实际意义的理解,还体现在对测量结果、对量的大小或关系的感悟。关于对度量单位的认识,要结合实际例子体会度量单位的大小,比如,一个成人的身高为175(),应当选择cm而不是mm作为单位,这是对认识长度单位地深化理解。再如“北京到南京的铁路长约1000()”,引导学生学会选择合适的度量单位;要用实物感知度量单位的大小,如“一米约相当于()根铅笔长”,强化学生对度量单位地感知;还应关注不同维度度量单位之间的联系,例如,理解1平方分米=100平方厘米,可以借助图形(10×10的方格,每个方格为1平方厘米),也可以借助等式1平方分米=1分米×1分米=10厘米×10厘米=100平方厘米,避免学生死记硬背单位之间的换算关系。总之,在具体的问题情境中恰当地选择度量单位、工具和方法进行测量测量是从人类的生产、生活实际需要中产生的,学习测量的目的是为了实际的应用。在明确实际测量的对象后,选择恰当的度量单位、测量工具及方法关系到测量能否方便、可操作地进行、影响着测量结果的准确程度。比如,用直尺测量黑板的长度是不错的选择,用它测量一栋大楼的长度就不是上策了…学生只有在亲身实践中才能积累选择度量单位、测量工具和具体方法的经验。1通过以上案例地分析,可以看出,数学思想蕴涵在数学知识形成、发展和应用的过程中,是基础知识的灵魂,是数学知识和方法在更高层次上的抽象与概括,如抽象、分类、归纳、演绎、模型等。学生在积极参与教学活动的过程中,通过独立思考、合作交流,逐步感悟数学思想。同时在度量图形的过程中组织学生进行大量的操作性活动,有利于学生积累基本的数学活动经验。掌握规则图形的周长、面积和体积公式,仍然是图形测量内容的重要方面,以往我们的教学将主要精力放在套用公式进行计算上,以至于将这部分内容简单地处理为计算问题。实际上,对于规则图形周长、面积和体积公式的探索和应用,不仅有利于学生灵活运用多种策略和方法解决实际问题,并且对于学生认识图形的特征和图形间的相互关系,发展空间观念也是大有好处的。学生在操作活动中,经历探索从不同角度寻求分析问题和解决问题的方法,在体验解决问题方法多样性的过程中创新意识也得到发展。1苏格拉底助产术是一种教学方法。它最突出的优点就在于,它能够有效地激发学生的思考活动,促使其积极主动地去寻找正确答案,因而学生的思维非常活跃。应该说,传统教学的最大缺陷之一便是学生的思维不够活跃,学得太被动,太沉闷。既然这样,我们做老师的自然应当能够从苏格拉底那里得到一些有益的启发,也不妨偶尔尝试一下用助产术的方法去开展自已的教学活动。1图形的运动——体会研究方法,增加直观能力一、为什么要在小学阶段增加“图形的运动”这个内容?《2011版数学课程标准》在“图形与几何”领域仍然增加了“平移,旋转,放大与缩小这些内容”,只是把“图形与变换”改为“图形的运动”。为什么仍然保留这个内容,学习它的价值是什么?运动是世间万物的基本特征