几何直观的课程背景及实践策略探究

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1、几何直观的课程背景及实践策略探究溯源：追溯几何直观的形成历史，探讨几何直观概念内涵，并与相关概念进行对比、辨析，有助于我们更好地了解几何直观的内涵及课程背景，把握几何直观的教育教学价值。几何直观的内涵、表现形式及教育价值东北师范大学数学与统计学院秦德生几何直观是《义务教育数学课程标准（2011年版）》(以下简称2011年版课标)的十个核心概念之一，也是新增加的核心词汇。几何直观在内容、意义和方法上远远超出对几何图形本身的研究范畴。正如弗莱登塔尔所说：“几何直观能告诉我们什么是可能重要、可能有意义和可接近的，并使我们在课题

2、、概念与方法的荒漠之中免于陷入歧途之苦。”本文基于几何课程要求试图追溯几何直观的形成历史，探讨几何直观的内涵及其与相关概念之间的联系，阐释几何直观的表现形式，挖掘培养几何直观能力的教育价值。一、几何直观形成的历史溯源1952年，我国首次制订的中小学数学教学大纲提出，小学“算术教学应该培养和发展儿童的逻辑思维能力”，中学数学应该“发展学生生动的空间想象力，发展学生逻辑的思维力和判断力”。1963年，根据华罗庚、关肇直等专家的意见，中小学数学教学的能力培养任务修改为培养“计算能力、逻辑推理能力和空间想象力”（即传统的三大能力

3、）。1988年，九年义务教育数学教学大纲将能力培养任务改为“培养运算能力、发展逻辑思维能力和空间观念”。2001年颁布的《全日制义务教育数学课程标准（实验稿）》提出“丰富对现实空间及图形的认识，建立初步的空间观念，发展形象思维”。2003年颁布的《普通高中数学课程标准》指出：“几何学是研究现实世界中物体的形状、大小与位置关系的数学学科。人们通常采用直观感知、操作确认、思辩论证、度量计算等方法认识和探索几何图形及其性质。三维空间是人类生存的现实空间，认识空间图形，培养和发展学生的空间想象能力、推理论证能力、运用图形语言进行

4、交流的能力以及几何直观能力，是高中阶段数学课程的基本要求。”2011年版课标把几何直观作为十个核心概念之一，并明确指出几何直观的含义，阐明其教育价值。由我国几何课程基本要求可以看出，从空间想象能力到空间观念，再到几何直观能力，几何直观的建立和发展是一个历史演变过程。二、几何直观与相关概念辨析1.直观与几何直观数学家克莱因认为，“数学不是依靠在逻辑上，而是依靠在正确的直观上，数学的直观就是对概念、证明的直接把握”；西方哲学家通常认为，“直观就是未经充分逻辑推理而对事物本质的一种直接洞察，直接把握对象的全貌和对本质的认识”；

5、心理学家认为，“直观是从感觉到的具体对象背后，发现抽象的能力”。蒋文蔚指出，几何直观是一种思维活动，是人脑对客观事物及其关系的一种直接的识别或猜想的心理状态。徐利治先生认为，直观就是借助于经验、观察、测试或类比联想，所产生的对事物关系直接的感知与认识，而几何直观是借助于见到的或想到的几何图形的形象关系产生对数量关系的直接感知。从数学、哲学、心理学等视角可以看出，直观一般有两种：一是透过现象看本质；二是一眼能看出不同事物之间的关联。由此可见，直观是一种感知，是形象思维和抽象思维的中介，是客观世界不同事物的居间联系环节。20

6、11年版课标指出：“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。”换句话说，几何直观就是借助见到的（或想象出来的）几何图形的形象关系，对数学的研究对象（空间形式和数量关系）进行直接感知、整体把握的能力。2.空间观念与几何直观从研究对象来分析，空间观念不仅涉及“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”，而且涉及“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”，而几何直观是凭借图形对

7、几乎所有的数学研究对象进行思考的能力。可见，几何直观与空间观念有重叠又各有侧重。从思维角度来看，几何直观具有思维的跳跃性，而空间观念具有思维的连贯性。从能力分析角度看，空间观念倾向于即使脱离了背景也能想象出图形的形状、关系的能力，几何直观更强调借助一定的直观背景条件进行整体把握的能力。3.几何直觉与几何直观直观与直觉非常相似。所谓直觉，《辞海》的解释是“一般指不经过逻辑推理认识真理的能力”，而《中国大百科全书》的解释是“一种不经过分析、推理的认识过程而直接快速地进行判断的认识能力。直觉是不经过逻辑的、有意识的推理而识别或

8、了解事物的能力”。从哲学认识论的视角看，直觉可以分为经验直觉、知性直觉和理性直觉。几何直觉无须推理就能直接对事物及其关系作出迅速的识别和理解，属于学习者对于数学对象的感性认识，有很大程度上的猜测成分和朦胧的整体把握，不仅有“经验直觉”的成分，而且有“知性直觉”和“理性直觉”的成分。几何直观是学习者建立在针对几何图形长