摘 要:空間觀念和數感、符號感一樣是小學數學重要學習內容之一,也是當代中小學生需要掌握的一種核心素養。文章結合教學實例,基于三種不同的教學措施探討如何有效培養小學生的空間觀念,從而有效形成空間觀念。
關鍵詞:小學數學;空間觀念;教學策略
《義務教育數學課程標準(2011版)》中對空間觀念時描述為:“能根據物體特征抽象出幾何圖形,根據幾何圖形想象出所描述的實際物體;想象出物體的方位和相互之間的位置關系;能描述圖形的運動和變化;依據語言的描述畫出圖形等。”對此,教師如何將新課程標準中的空間觀念落到具體教學實處成為教師需要認真對待的問題,關乎學生如何準確掌握這些基礎知識與空間思維能力。那么,教學中教師應抓住學生的心理特點,利用學生已經掌握的數學知識與生活經驗,通過觀察、操作、想象等一系列多種多樣的數學活動,培養學生的空間觀念,讓數學活動成為激發學生空間觀念的紐帶。
一、 認真觀察是培養學生空間觀念的奠基石
觀察是一種有目的、有計劃、主動參與的知覺過程,也是最常用、最基本的數學活動。在幾何知識學習中起到重要的作用,是學生培養空間思維能力的奠基石。教師在教學中不妨先從觀察著手,讓學生經歷觀察過程、學習方法,形成體驗等逐步推展開來。
例如,在人教版二年級上冊的“觀察幾何物體”一課中,教師就可以設計“搭一搭”活動:(1)搭一搭:讓學生將課前準備好的小正方體進行“搭一搭”活動。(2)看一看:蹲下身,讓眼睛和小正方體持平,從前后左右幾個方位觀察,你看到的面分別是怎樣的,有幾個正方形?(3)畫一畫:觀察完后將所看到的小正方形畫下來。(4)辨一辨:展示學生所畫圖形再次辨認,分別從什么位置觀察到的?我在教學中將這幾個活動做了精心的設計,并讓學生將每個活動都落到實處。經歷這樣的觀察活動,學生就能在抽象的立體圖形中辨認從不同位置看到的平面圖形的樣子,有了這樣的活動經驗,對于其他的立體圖形或幾何體,學生也能進行想象,從而正確辨認分別是哪個面所觀察到的形狀,發展了學生的空間觀念。
二、 動手操作是培養學生空間觀念的著力點
空間觀念形成離不開一定的動手實踐活動,即教師需要讓學生動手做,學生對圖形才會有感受,這些圖形才會印在學生的心里,最終才能對幾何相關知識概念有深入的認識。為此,教師需要引導學生進行各項動手操作實踐活動,讓他們自己經歷摸一摸、折一折、剪一剪、擺一擺等實踐活動,促使學生的視覺、觸覺、聽覺等多種感官參與學習,從而可以使學生多角度、全方位感知幾何形體的特征、促進相關概念的理解。例如:教學“認識面積”中的一個片段:
(1) 描:孩子們,伸出小手指,跟著動態筆描一描這些圖形,我們描的是這些圖形的什么?(一周的邊線,也可以說是周長)。
(2) 刷:舉起小手掌,當一回小刷子,刷出它的面。刷出來的是這些圖形的什么?(面)
這些都是封閉圖形,看來封閉圖形是有大有小的,封閉圖形的大小叫做它們的面積。面積和周長是學生很容易混淆的概念,剛才的教學片段,通過學生動手“描一描”“刷一刷”的操作感知理解了“面”與“線”的區別。為學生真正弄清概念本質作鋪墊。
再如,在教學中經學碰到這樣的問題:A和B哪塊地的周長更長?(如右圖)受直覺的影響,學生都認為A菜地的周長更小,其實A地的面積小,原因是學生沒形成對周長概念的正確認識。如果學生能深刻的感知到:周長是“邊線”,面積是“刷面”這種表象,學生應該不會出錯。通過上面的描一描、刷一刷等數學操作感知活動,有效地區分了面積和周長兩個概念,學生實現“一維”到“二維”認知飛躍,發展了一維和二維空間知覺能力及空間觀念。圖形與幾何的教學離不開學生的動手操作,在操作實踐活動中,能有效地幫助學生準確將原本在頭腦中的幾何圖形想象成現實圖形,并能有序準確地描述幾何圖形的運動過程或者變化過程,給學生下一步發展空間想象力奠定了有效的基礎。
三、 經歷想象是培養學生空間觀念的催化劑
培養空間觀念的一個重要方法,就是加強空間想象的訓練。想象是思維的翅膀,除了觀察、操作外,還必須教會學生學會想象。學生展開想象是從實物模型向數學模型的升華,感知空間向思維空間的飛躍,所以想象是培養學生空間觀念的必要途徑。
例如,教學人教版二年級下冊《軸對稱圖形》一課,通過想象活動可以很好地理解軸對稱圖形特征,把握圖形的本質:對折后兩邊能夠完全重合。從而突破教學的重難點,不斷培養學生的空間觀念??稍O計以下不同層次的想象活動:
首先在辨一辨平行四邊形是否是軸對稱圖形時,可以這樣引導:“想一想,如果認為平行四邊形是軸對稱圖形的請舉手,不急著判斷?!苯o更多的孩子一個觀察思考交流表達的時間與空間。其次,辨一辨下面的鴨子圖是不是軸對稱圖形?
呈現這兩個易混的圖形讓學生在腦子里想象:對折后能完全重合嗎。學生通過想象活動,發現只有圖2對折后兩邊才能完全重合才是軸對稱圖形。雖然圖1兩邊形狀相同但對折后不會重合,就不是軸對稱圖形。除了引導學生想象對折,還引導學生想象打開:例如這張紙,將它對折剪去兩個圓。最后,想想攤開會[結合手勢]是怎么樣的?這里有三個選項,你認為會是哪一個呢?
顯然學生有的想象是錯誤的,有的想象是正確的。接著出示三種攤開的圖形供學生選擇,問剛才想錯的學生:“想一想,如果再選一下,你會選幾號圖?”“你改變主意了,為什么?”學生經歷了三個層次的想象活動,很好地培養了孩子的空間觀念和想象能力。
綜上所述,教師根據學生的認知特點,注重教學策略的改進,給學生認真觀察、動手操作、大膽想象、深入思考的機會,把培養和發展空間觀念的目標落到實處。
參考文獻:
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作者簡介:
丁長娣,福建省龍巖市,福建省龍巖市上杭縣第二實驗小學。