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      探究幾何學(xué)習(xí)的心理學(xué)因素

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      探究幾何學(xué)習(xí)的心理學(xué)因素

      我們首先來看幾何學(xué)習(xí)中概念的建立.眾所周知,簡單的直線與圖形(如三角形、平行四邊形等)在小學(xué)階段已經(jīng)學(xué)過,學(xué)生頭腦中已經(jīng)有了相應(yīng)的形象.在此基礎(chǔ)上,我們欲讓初中階段的學(xué)生建立一些基本的、穩(wěn)固的幾何概念,就需要學(xué)生在感知的基礎(chǔ)上進(jìn)行抽象、想象.例如,平面幾何中“點到線的距離”是過某點作某線的垂線,垂線的長度就是點到線的距離.這一概念建立之初,需要教師在黑板上先行畫出一點與一線(點不在線上),然后再根據(jù)對定義的理解,作出垂線.這是一個感知的過程,讓學(xué)生通過視覺(看教師畫)和聽覺(聽教師講)的參與,對黑板上的圖形進(jìn)行感知.不要小看這一感知過程,因為其是建立在心理學(xué)的一個重要概念———注意的基礎(chǔ)上(注意力集中的學(xué)生將會因為黑板上的線而忽略其他原本吸引他們注意力的內(nèi)容),而感知則意味著對感知的對象有所選擇.

      然后,需要引領(lǐng)學(xué)生在不看黑板的情況下,對剛才感知的過程進(jìn)行回憶,即感知對象的重現(xiàn).在回憶的過程中,學(xué)生會自發(fā)地去除一些不必要的因素,如教師畫圖時的動作和講授時的聲音等,留下必要的因素:一點、一線、一垂線等.通過這一過程可以建立“點到線的距離”概念的表象,從而為后面相關(guān)知識的學(xué)習(xí)奠定一個堅實的概念基礎(chǔ).再如余角、補角等概念的建立,同樣需要學(xué)生對互為余角的兩個角先進(jìn)行感知,然后建立表象.綜合幾何概念的教學(xué),我們發(fā)現(xiàn)其基本遵循一個基本思路,即概念尤其是抽象概念的建立,要通過實物模型或作圖等方式,首先讓學(xué)生有一個豐富的感知,再借助對形象事物進(jìn)行抽象的思維活動,從而建立起符合概念定義所描述的幾何理解.

      我們再來看看幾何規(guī)律的學(xué)習(xí).有經(jīng)驗的數(shù)學(xué)教師都知道,幾何中有些規(guī)律的學(xué)習(xí)通過合情推理可以順利地建立思維對象,如平行四邊形判定定理中有一個是“兩組對邊分別平行的四邊形是平行四邊形”,對于這一判定定理,學(xué)生一般只需要在思維中建立起兩組對邊且分別平行的表象,就能接納并理解這一判定定理.而對于其他一些相對復(fù)雜的規(guī)律而言,有時則需要更為復(fù)雜的心理參與活動.例如“切線長定理”———從圓外一點引圓的兩條切線,它們的切線長相等,圓心和這一點的連線平分兩條切線的夾角.學(xué)生在對這一規(guī)律的理解中,首先要對切線、切線長、夾角、平分等基本概念達(dá)到熟練程度的了解;然后構(gòu)建過圓外一點作出兩條切線的幾何圖景———對于這一點,思維能力強的學(xué)生往往能夠通過想象構(gòu)建出來,而思維能力弱的學(xué)生則需要畫出具體的圖形;再就是圓外一點與圓心的連線,以及對平分夾角的感知與猜想.在其中的證明過程中,則更需要學(xué)生思維的參與,例如作出兩條半徑就需要學(xué)生猜想思維的參與,證明兩三角形全等則需要邏輯推理的思維參與,其中蘊涵著大量的先前知識在學(xué)生思維中的重現(xiàn)、組合.利用學(xué)習(xí)心理規(guī)律促進(jìn)學(xué)生的幾何學(xué)習(xí)既然學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、結(jié)果與學(xué)習(xí)心理密切相關(guān),那么,我們?nèi)绻軌蚺ふ业綄W(xué)生在初中幾何學(xué)習(xí)中存在的心理規(guī)律,就能利用這一規(guī)律促進(jìn)學(xué)生的幾何學(xué)習(xí).在筆者看來,可以從以下幾個方面進(jìn)行思考.

      1.要努力給學(xué)生以豐富的感知對象初中階段的平面幾何主要是研究線、角、形等,聯(lián)系生活我們可以發(fā)現(xiàn),這些研究對象其實際是生活中大量實際事物的抽象.而學(xué)生在生活中看到的往往是實物,而少有抽象的線與角等,這意味著學(xué)生在幾何學(xué)習(xí)中首先要回憶實際事物,然后建立思維加工的對象.根據(jù)這一心理機(jī)制,我們在實際教學(xué)中應(yīng)當(dāng)首先向?qū)W生提供豐富的感知對象.而在實際教學(xué)中,我們恰恰注意到有經(jīng)驗的教師總會通過呈現(xiàn)實物模型、多媒體展示的實物、幾何史上的實例等,讓學(xué)生對所研究的事物產(chǎn)生親近感,在此基礎(chǔ)上教師再帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行抽象,將直的實物抽象成線與邊,將相交的實物抽象成角,將黑板抽象成正方形,將房梁抽象成三角形,將電線桿與影子抽象成直角三角形等.這里列舉的都是些簡單的例子,對學(xué)生思維提出的要求也不高,但能培養(yǎng)學(xué)生的意識與能力.對于初中生而言,由于抽象思維能力相對較弱,因此必須豐富感知對象,以給學(xué)生提供思維加工的基礎(chǔ),有了這個基礎(chǔ),學(xué)生才可能建立起相應(yīng)的思維加工對象,同時為后面抽象知識的學(xué)習(xí)打下一個錨基.眾所周知,并不是所有的幾何概念或規(guī)律都需要或都有可能提供物質(zhì)基礎(chǔ),對于無法呈現(xiàn)實物感知對象的,就需要結(jié)合學(xué)生前面形成的思維能力,通過想象、創(chuàng)造建立想象表象,以供思維加工.

      2.要注重研究初中學(xué)生的思維特點任何學(xué)科的學(xué)習(xí)都離不開對學(xué)生思維特點的研究,幾何學(xué)習(xí)自然也不例外.上面已經(jīng)說過,初中學(xué)生的思維處在由形象思維向抽象思維過渡的階段,學(xué)生一方面需要具體的事物作為初步感知的對象,另一方面也具有一定的包括想象在內(nèi)的抽象思維能力.實踐表明,在初中幾何學(xué)習(xí)中,學(xué)生起初會感覺到有興趣,因為簡單的幾何知識符合學(xué)生基于生活經(jīng)驗形成的需要,也能在其中收獲成就感.但到了后來往往就會淡化興趣,因為后面的邏輯推理對學(xué)生的思維能力提出了較高的要求,缺少成就刺激,且學(xué)習(xí)注意力又不容易長時間堅持的初中學(xué)生,很容易會因為知識的難度而降低興趣.因此,在教學(xué)中要注意拉長這種過渡的時間,減小形象向抽象過渡的“坡度”.而做到這一點的實際教學(xué)策略,就是將幾何概念或規(guī)律盡量生活化,即在備課時我們要將“教材上的幾何”變成“生活中的幾何”,而且必須是“學(xué)生生活中的幾何”,這樣就可以化解難度.做到這一點就做到了學(xué)好幾何的第一步,其實從學(xué)習(xí)心理的角度來看,這一策略的實施是為了幫學(xué)生建立好奧蘇泊爾所說的“學(xué)生已經(jīng)知道了什么”,幫學(xué)生建立學(xué)習(xí)以后的更為復(fù)雜的幾何知識的基點.因為后續(xù)的幾何知識學(xué)習(xí),總有一天會遠(yuǎn)離生活,到那時需要的就是學(xué)生的推理能力.如果在學(xué)生的思維轉(zhuǎn)化時期能夠幫學(xué)生建立好知識和能力基礎(chǔ),那后面的學(xué)習(xí)就會事半功倍.

      3.要注意研究初中幾何的特點作為初步研究“形”的學(xué)科內(nèi)容,初中幾何與代數(shù)有著明顯的“數(shù)”與“形”的區(qū)別,其有著自身固有的特點.如果我們再從歐幾里得的《幾何原本》高度來看今天的幾何教學(xué),我們則更能把握到其基于公理的推理、計算和證明的魅力.初中幾何帶給學(xué)生的體驗往往是久證不明的郁悶和茅塞頓開后的狂喜———大部分學(xué)生都有過這樣的經(jīng)歷.平面幾何是本大書,其特點需要在教學(xué)中仔細(xì)揣摩,此不贅述.一點思考幾何學(xué)習(xí)是初中數(shù)學(xué)知識的重要組成部分,借助于幾何學(xué)習(xí)來管窺初中學(xué)生的學(xué)習(xí)心理,對筆者個人的專業(yè)成長起到了重要的促進(jìn)作用.有人把學(xué)習(xí)心理學(xué)比喻為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)王冠上的明珠,我覺得是非常有道理的.作為教師,懂得盡量多的學(xué)習(xí)心理學(xué)知識也是必要的,因為這既關(guān)系到學(xué)生的學(xué)習(xí)是否合情、高效,也關(guān)系到自身的專業(yè)成長是否真正對路.以上結(jié)合初中幾何教學(xué)作的一點淺顯思考,其中的不當(dāng)之處,懇請批評指正.

      作者:沈春紅單位:江蘇如皋市林梓鎮(zhèn)陽光初中

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