空間觀念是指物體的大小、形狀及它們的相互位置關系在人腦中的表象。表象是客觀事物保留在人腦中的形象。這種形象既有直觀性又有概括性。就其主觀性而言,與感知性相似,但又不如感知那樣鮮明、清晰和完整。就其概括性而言,與概念有些接近,卻又不如概念那樣能概括事物的本質特征。因此,表象是由感知到概念的一個過渡。根據小學生空間觀念形成的心理特征,他們每學一種圖形都是由具體到抽象,再回到具體上來的過程。因此,教學中教師必須從具體形象的實物演示入手,引導學生看一看,拼一拼,擺一擺,量一量,畫一畫等,指導學生學會現象,學會實驗操作,幫助學生逐步建立起空間觀念。
一、 借助觀察形成空間觀念
要使學生形成系統完整的空間觀念,學會有效地觀察圖形,必須從以下幾個方面入手。
1.引用學生熟悉的生活實例
在小學數學學習中,可以充分利用學生的經驗,從學生最熟悉的事物引入,利用已有的知識為新知識做鋪墊,這樣學生學起來難度小,易于理解、掌握。比如:在教學“圓”的概念時:先向學生提問:“你見過車輪嗎?它是什么形狀?”“有沒有三角形的?”(學生大笑,三角形有棱有角,轉不動。)“那么長方形行不行?平行四邊形行不行?其他圖形呢?”逐一篩選后,教師再畫一個橢圓“這個沒棱沒角的能轉動嗎?”學生陷入沉思之中,可能會有學生說:“坐在這樣的車上,一會高一會低,怎么能行?”這樣,學生的思維就逐步逼近了圓的特征,為學習新知識創設了問題情境。
2.要適當地運用標準圖形和變式圖形
在教學中,學生觀察效果往往和教師提供的圖形方式有很大關系。首先,提供標準圖形,利用標準圖形的“穩定性”使學生初步了解圖形的某些特征。對于端端正正的圖形學生喜歡觀察,而且記憶深刻。但是只利用標準圖形,學生的思維就容易受到局限甚至產生僵化,使學生把本質屬性與其個別屬性聯系起來,產生擴大或縮小外延與內涵的錯誤;所以要充分利用變式。比如學習直角三角形時,當學生初步掌握了標準圖形后就要變換直角的不同方位,讓學生真正認識到有一個角是直角的三角形它一定是直角三角形。
3.引導學生在運動變化中觀察圖形特征
一般情況下,人們往往習慣于在靜止狀態下觀察圖形,而且小學生容易注意圖形之間的區別,忽視其間的聯系和相同點。比如他們認為正方形就是正方形,不是長方形,長方形就是長方形而不是平行四邊形,正方形更不是平行四邊形,很容易造成思維呆板,知識割裂。在教學中如果把長方形沿長邊按寬邊相等長度去掉一部分就成了正方形;把長方形或正方形教具用手拉住對角向相反方向拉動,就變成了平行四邊形。這樣,在運動變化中,學生很直觀地看清了圖形之間的聯系。而且正方形、長方形、平行四邊形之間的關系十分清晰地保留在了學生的大腦之中。
二、 引導學生實踐操作,強化空間觀念
空間觀念的形成光靠觀察是不夠的,還必須引導學生親自動手實踐,得到感性認識。這樣,視覺、聽覺、觸覺許多分析器官協同參與活動,形成的空間觀念就會準確而且牢固。
比如,周長和面積混淆是小學數學教學中普遍存在的問題。這主要是因為面積概念比較抽象,有些圖形周長與面積計算公式又較相似。(如邊長是4厘米的正方形,周長是4×4,面積也是4×4。)再加上教學方法比較死板,讓學生去死記現成的教學結論。教學中,要重視教學的發現過程,讓學生看到在獲取知識的過程中,思維是怎樣進行的。先從學生熟悉的、看得見摸得著的實物引入,如桌面、課本封面、橘子皮、香蕉皮的表面等。讓學生真實地感受到物體表面大小或平面、圖形的大小叫物體的面積。然后再拿出文具盒,讓學生摸一摸表面,哪部分是表面積?哪部分是周長?它們有什么區別?通過實踐操作,學生就能搞清面積與周長的區別。
教學中,讓學生操作的方法很多,目的也不盡相同。有的是為了讓學生理解圖形特征;有的是為了鞏固已學知識;有的是為了讓學生發現圖形的性質。大致可用劃分圖形、剪拼、折疊、測量、利用釘子圍圖形及畫圖等方法,使學生動腦思考,動手參與,積極投入,鞏固空間觀念,培養思維的靈活性和深刻性,為今后幾何學習打下堅實的基礎。
三、 用準確語言描述空間圖形
準確的語言與直觀形象的圖形結合起來,是促進小學生認知的重要條件。教學過程中,教師如果能夠充分運用“語言”這一工具,并且發揮它的“調節”作用,就能大大促進學生空間觀念的形成。
1.用清晰生動的語言,指導觀察和實驗
在教學中,給學生提供觀察、實驗機會的同時,還應注意運用清晰生動的語言指導觀察和實驗。比如,教學圓的面積時,利用教具,先把半個圓的周長涂成紅色,把其中一條半徑涂成綠色,然后把等分成了32份的圓平分成兩半,把兩個半圓展開再拼成一個近似長方形。一邊演示一邊說:“同學們請看,這條紅色的半圓周線跑到哪里去了?那條綠色的半徑又跑到哪兒去了?”學生目不轉睛地看著一個圓魔術般地變成了一個近似長方形,而紅色半圓周線則變成了長方形的長,綠色半徑變成了長方形的寬。既生動形象,又清晰明了,學生看清了也聽懂了,很快他們可以自己得出圓的面積計算公式。用準確生動的語言描述可以指明觀察的目的和方向,避免其他因素的干擾,提高觀察的效果。
2.用準確簡練的語言描述圖形特征
通過觀察實驗,讓學生用準確簡練的語言把圖形的本質特征固定下來,這時學生對圖形的認識已開始向概念過渡,為以后的判斷和應用提供依據。小學生對術語的掌握有一個過程,首先要在理解的基礎上去記憶運用,然后在運用中加深理解。
總之,空間觀念的培養是小學階段的一個重要任務,只要切實認識了它的重要性,并且努力去探索教與學的方法,適當合理地引導學生觀察、實驗,就能形成準確的空間觀念,為將來的學習打下基礎。