如何培养小学生的空间观念

发表时间:2020/6/19   来源:《中国教师》2020年2月4期   作者:李九香
[导读] 小学数学教学中必须培养学生的空间观念,培养学生的空间观念,
        【摘要】小学数学教学中必须培养学生的空间观念,培养学生的空间观念,应根据学生的心理特点和认知规律,循序渐进的进行,做到在观察中初建、在操作中清晰、在想象中提升、在辨析中内化、在实践中巩固。
【关键词】空间观念;培养;小学生
        数学是研究数量关系和空间形式的科学,空间形式的研究可谓是占据了数学研究的半壁江山。在小学数学教学中,培养小学生的空间观念,既有助于学生更好的认识世界,解决日常生活中的问题,更能为今后进一步系统学习几何知识打下良好的基础,所以培养小学生的空间观念的重要性是不言而喻的。那么什么是空间观念呢?在《义务教育数学课程标准》中是这样阐述的:“空间观念主要是指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;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。”小学生的空间观念又该如何来培养呢?下面笔者根据自己的教学实践来谈一谈。
一、在观察中初建空间观念
        观察是智慧的源泉,空间观念的建立往往是从认识生活中的实际物体开始的,必须依靠对实际物体的观察,才能让学生的头脑中具备了较为清楚的表象,才可能脱离实际物体,在头脑中抽象出几何图形,在语言上描述几何图形。
        观察可分为三个层次的观察,第一个层次是整体观察,可让学生在课前进行,也可就在课堂上让学生自己先行观察,不限定目标,不给定范围,旨在形成整体表象,例如在教学长方体、正方体的认识时,可从学生熟悉的实物入手,让学生进行观察、触摸,帮助学生积累丰富的感性经验;其次是课堂观察,课堂观察是师生的集中观察,是有目的的、有指向的、是在教师的指导下的观察,是摒弃非本质特征的干扰,重点去观察物体的本质特征的行为。如认识长方体和正方体时,前一次的观察,学生可能还在关注长方体纸箱的颜色、大小,而在这一次的课堂观察中,是在老师的引导下集中去观察长方体的棱、顶点、面的特征;第三次观察可在抽象出长方体的特征后进行,再次来观察长方体的实物,观察不同大小、起不同作用的长方体纸箱,观察其是否也具备了同样的特征。如是否有8个顶点、6个面、12条棱,相对的面是否完全一样,相对的棱是否一样长。
二、在操作中清晰空间观念
        小学生活泼好动,而操作活动恰恰符合学生的年龄特征,既能激发学生的学习兴趣,更能满足空间观念建立的需要,实践也证明,视觉、触觉、听觉等多种感官共同参与的几何操作,更有利于空间观念的形成和巩固。所以在教学中应让学生通过看一看、摸一摸、比一比、量一量、画一画、折一折、剪一剪、摆一摆等实践操作活动,逐步建立图形的表象,清晰空间观念。例如,让学生判断一般的平行四边形是不是轴对称图形,如果只凭学生用眼观察,那很多学生都认为它是轴对称图形,因为两边是完全一样的,大小形状都相同,唯有经过学生的亲手操作,让学生试一试后,才知不论怎么对折都不能让两边完全重合,才能让学生建立一般的平行四边形不是轴对称图形这一正确的空间观念。
三、在想象中提升空间观念
        爱因斯坦说过“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切、推动着进步,并且是知识进化的源泉。”发展学生的空间观念,很重要的数学活动是想象活动,因此,在教学活动中,可以加大想象活动的比例与频率,以提升学生的空间观念。
        想象的前提是有丰富的实践经验,也就是我们通常所说的观察与操作,想象更不能替代对事物的观察,想象与观察、操作水乳交融。想象可以放在学生实际操作之前,先想象,当想象不出或有困难、有疑问时,再来进行操作与验证,也可以把想象放在学生的实际操作之后,通过想象把操作实验得出的结果进一步深化。

例如在教学圆柱的侧面展开图的时候,我们就完全可以先想象,想象圆柱的侧面沿高展开会得到什么样的图形?如果不沿着高而是斜着展开,又会得到什么样的图形?如果歪歪扭扭的剪又会得到什么图形,得到的图形与原来圆柱的什么有关系?当学生先进行了思考、进行了想象,那么实际操作的时候会更加的有目标,指向性更加的明显,这样注意力更加的集中,也更容易寻找到问题的答案,并纠正自己先行想象中出现的偏差。这是在操作前进行的想象,通过想象更有助于学生掌握图形的本质特征,建立空间观念。想象还可在操作之后进行,例如教学圆的面积时,当操作把圆分为若干等份的小扇形,再把这些小扇形拼成近似的长方形,学生当时一定是觉得拼不成,我们也无法通过实际操作来无限的分下去,最多是通过多媒体演示尽量分细,但这也还是有限的份数,这时就需要借助想象,通过想象,提升这一空间观念。
四、在辨析中内化空间观念
        很多关于几何图形的知识,仅凭着对表象的观察,难以让学生建立对几何图形的深刻认识,难以真正的认识这一几何图形,很多时候理解起来还会是一知半解,模糊不清,容易混淆,这时,我们教师应该引导学生对有关的知识进行对比辨析,让学生通过对比辨析,真正的掌握有关的几何知识,真正的内化空间观念。例如在教学面积单位的时候,1平方米、1平方分米、1平方厘米,它们跟1米、1分米、1厘米有什么区别?只凭教师的讲解,学生理解得还不会是那么的深刻,只有通过了结合图形的对比辨析,让学生反复比划操作,才让学生从体会感悟升华为理解掌握,真正在脑子中知道了1平方厘米它是指一个面,而1厘米它指的是一条线的长,才能够在以后的学习中灵活的调用面积单位与长度单位。再如对图形的认识,如正方形,一年级的小学生习惯水平放置的正方形,稍微旋转下角度,有的同学就认不出正方形了,再如梯形的认识也是存在同样的问题,所以要求我们在教学图形的认识时,就进行辨析对比各种“非标准”的图形,通过辨析对比让学生总结出相关图形的本质特征。只有真正的认识了各种图形,才能让空间观念得到内化。
五、在实践中巩固空间观念
        几何知识来源于社会生活实践,同时学习了几何知识又要自觉运用于现实生活,通过对几何知识的实践运用,进一步巩固空间观念。实践运用既包括解决课堂上的练习,更包括在生活中的实际运用。两者相互结合,取长补短。在课堂练习中,我们可以精心的设计好问题,帮助学生巩固空间观念,例学习了圆柱的认识后,让学生画一画圆柱的立体草图及平面展开图,学习了圆柱的表面积后,可通过以下几个层次的练习来帮助学生巩固这一知识:(1)看图进行计算;(2)看简单文字条件进行计算;(3)规规矩矩求圆柱的表面积的问题;(4)求部分面的面积;(5)求半圆柱的表面积等。通过这一系列的练习,让学生巩固这一空间观念。除了在课堂上的练习外,还可让学生运用所学的空间几何知识去自觉解决现实生活中的问题,例如,学了位置与方向后,就在生活中去描述不同建筑物之间的位置关系,去描述自己行走的路线等,去根据太阳所在的方向、北极星所在方向、树叶的疏密等去辨认方向。
        总之,培养小学生的空间观念,是我们每一位教师在实施课堂教学中的一项重要任务。教学中,我们应根据学生的认知规律,根据学生的年龄特征,精心设计课堂教学,采用多种教学手段和教学方法,引导学生运用多种感官,协调活动,积极主动地参与到学习中来,通过操作、想象、推理、表达、运用等各种活动来提高学生的空间观念。
         【参考文献】
        [1]朱艳.浅谈培养小学生空间观念的有效策略[J].课程教育研究,2019(47):126-127.
        [2]雷梅玲.对小学生空间观念培养策略的几点思考[J].新教师,2019(07):64-65.
        [3]王梅枞.培养小学生空间观念的有效途径研究[J].才智,2019(17):81.
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