2024年12月30日 星期一

巧用尺规作图

数学世界里的“万花筒”

2024年12月30日 星期一 贵州教育报数字报 字号[ 放大+ 缩小- 默认 ]

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    蔡南平

    《义务教育数学课程标准(2022年版)》在小学阶段的第二和第三学段新增了“尺规作图”的内容,一线教师在教学中面临的问题有:如何理解这一内容及其课程价值? 如何在教学中实现这些课程价值? 尺规作图在数学史上具有悠久的历史,其相关内容极为丰富,并贯穿于多个学段的课程内容之中,小学阶段的教学如何凸显其基础性? 我在教学中对尺规作图教学做了一些尝试。

    一、视觉感知为初探

    几何是比较抽象的概念,对于六年级的孩子来说,在学习平面几何的概念前先引导学生用直尺和圆规绘图,体验历史中几何的产生,用最原始的方法绘制出精美的图形。在绘图的同时,孩子们发现在花纹排列中的数学美感,这种来自大自然纷繁而复杂的图案,奇异而令人震惊,这些图形不仅来自外在大自然,亦存在于我们的心灵深处。当绘图并呈现出实体时,数字排列的秘密就不再只用脑袋去想,还可以通过视觉等方式去感知。

    通过视觉感知激发学生用手绘作图表达自己感知与认识,借助尺规作图让学生探索现实世界中有关空间与图形的问题。在观察、操作、推理中,逐步认识简单几何体和平面图形的形状、大小、位置关系及变换发展学生的空间观念。

    二、连线游戏唤醒“数学艺术”

    如果说利用量角器或者三角尺“画图”验证,注重的是一种感性的体验,那么“尺规作图”就是一种探索和发现,更注重理性的认知。课余时间,除了练习比较“烧脑”的作图思考,我会穿插一些“几何之美”的图案,比如:六芒星和圆上24等分点的全连接图、三角形等分……这样打通了知识间的内部联系,理解图形反应出来的知识本质,从抽象变为具体的认知:数学不仅是一门精确的科学,也是一种美的表达。数学家们创造了许多优美的结构和模式,展现了数学的魅力和美感;艺术家们也受到数学原理的启发,运用几何、比例、透视、对称,创作了无数精彩作品,从而唤醒学生内心的认知:数学也是艺术!

    老师让学生利用所学知识动手操作,用尺规作图绘制出美丽的几何图案,在提高学生的空间观念,发展想象能力的同时,巩固与提高数学知识与生活的联系,培养学生的审美与悦美能力。

    小学阶段引入“尺规作图”教学,不仅仅是为了让学生学会画图,而是作图的过程中留下的痕迹与简单的推理过程,都是学生进行思考、尝试、分析等思维过程的具体表现,其中不仅蕴含了学生的逻辑推理能力、几何证明能力,同时学生的专注力、创造力也得到了培养,实现数学学科育人的价值,助推数学核心素养的养成。

    (作者系观山湖区第九小学教师)