【内容摘要】在小学数学教学中,培养学生的空间想象能力对提升学生的数学素质以及创造性思维发挥着重要的作用,则对于培养小学生空间想象能力的策略的探究,有着至关重要的意义。本文将通过简述空间观念的含义及其培养目标,着力于列举低年级的教学例子论述其培养策略以分享个人对小学生空间想象观念培养的见识。
【关键词】 空间几何 教学 空间观念 培养
一、小学数学中的空间观念的概述及其培养目标
(一)空间观念
所谓空间观念,就是人们对客观存在事物的空间形式进行观察、分析以及抽象思维的能力。这种数学能力的特点是善于在脑海中形成研究对象的空间形状和简单的结构,且能将对实物所进行的一些操作,在头脑中进行相应的思考。
(二)培养目标
空间想象能力的掌握影响着学生学习有关空间图形的知识,而此能力需要在日常及教学中不断地坚持训练才能形成。在小学数学空间几何教学中,空间想象能力的培养目标主要有以下几点:
1、对基本的几何图形有深刻的认识,能依据具体的事物辨认出从不同方向看到的平面图形。例如:当学生在游乐场游玩时,看见气球知道是球体,看见摩天轮能辨认出圆形、三角形等,当看见滑梯的侧面照片时能判断那是滑梯……
2、学生可以用几何图形来反映和思考由式子或语言所表达的空间形状和位置关系。例如:当他们看见“一个三角形,它的三条边都相等”时,便能马上能在脑海中浮现一个等边三角形的图像。
3、学生能对已存在的空间表象进行重组、创新,运用转化思想形成新的空间形象。例如:通过自己的想象,将两个相同的三角形合并成一个新图形。
二、小学生空间观念的培养策略
空间观念的形成是来源于在日常生活中对周围环境的直接感知,是理解和把握空间与平面的过程。学生是否可以清晰地掌握几何图形的重要特征,是否可以准确地计算物体的体积和面积,很大程度上决定于空间观念的积累。利用空间的观念,可以建立无尺寸、无宽度、无厚度的集合概念。在实际的学习活动当中,大部分学生都比较欠缺空间观念,导致空间几何知识成为他们学习的难点。因此,在教学过程当中,教师应依据教育理念和教学实践,需重视学生对图形的理解以及相关的计算,而且要采用一些合理、高效的教学方法,培养学生的空间想象能力。个人认为可实施以下几个策略进行培养:
(一)联系生活,激发学习兴趣
学生的空间几何知识大多来源于日常之中,与生活息息相关。在教学过程当中,需借助生活情境或学生喜欢的事物,激发起学生的好奇心,将数学知识生活化,生活经验数学化。譬如,在三年级下学期学习“面积”时,为帮助学生更好地理解这一概念,可以借用生活中的常用事物进行教学导入,如比一比:宝宝和妈妈的脚丫子的大小,椅子面和课桌面的大小……找一找:在教室里,你能找出比黑板还大的面吗?你能找到比手掌还小的面吗?采用类似这样的教学方式让同学们更好地掌握“面积”这一基本的几何概念。
(二)借助实物,建立空间观念
在日常生活中,学生接触到的事物几乎都是立体图形,同时教材编排中相对于平面图形的初步认识也是先编排立体图形的初步认识。因此,在教学过程中,教师可携带实物到课室,帮助学生通过触摸实物,进而感知其立体感。例如:学习教材一年级上册《认识图形(一)》第34页,教师借助常见的积木引导出本节课的学习内容,进而来吸引学生的兴趣,调动学生的学习积极性,让学生通过听、看、摸、说,进行有效地学习。接着,教师将足球、魔方、骰子、铅笔盒、水杯等等生活中常见的基本立体图形带到课堂,请同学们通过观察、触摸、比较、讨论等活动,以形成各立体图形的表象,掌握几何图形的基本特征,再找一找身边是否存在与其形状相同的物体,使学生们初步建立空间观念。
(三)动手操作,巩固空间观念
心理学家皮亚杰的观念:智慧从动作出发,学生的多种感官参与认知活动,可让信息不断地刺激细胞,促使思维的活跃,便于储存和提取信息,且易于激发学生的好奇心和求知欲,产生学生学习的内驱力。 ①在实际空间几何教学中,教师需提供各种机会让学生亲身参与,尽最大可能让学生亲自摆一摆、量一量、拼一拼、,在看一看、想一想、说一说、做一做的活动当中,使他们通过动手过程形成表象,直接感知和体验实物,从而促进学生的形象思维,【4】再逐渐抽象出几何图形的特征,以巩固事物的空间形象,促进学生的空间想象能力。
如:正方体平面展开图找对面的找法(教材一年级下册《认识图形(二)》第7页第8题(见下图)):
对于此练习题的讲解,教师可准备几张与题目中的平面展开图一样的卡片,先让学生通过自主想象猜想数字“4”的对面是哪一个数字,接着学生亲自动手折一折,使学生形成“面位成体”的基本认识,最后,引导学生归纳与整理,掌握这类题型的做法。
通过实际教学证明,让学生通过各种实践活动,进而能更好地掌握空间几何知识,能更有效地发挥学生的空间想象能力以及发展他们的空间观念。
(四)应用信息技术,培养空间想象能力
多媒体教学能展示出具体事物的虚拟效果,同时能调动课堂的学习氛围,为学生创造一个轻松自在的学习环境,以助于他们理解和掌握课堂知识,培养他们的空间想象能力。教师可制作课件、动画,利用计算机动态演示,化抽象为形象。例如:人教版二年级下册《图形的对称》例1“做一做”(见下图)。
教师可应用多媒体教学软件,在屏幕上展示第一个图案,接着用不同的颜色分别表示左右两边的图形大小,最后借助动画展示左右两边重合的动态过程,让学生意识到它是轴对称图形。对于后面三个图形的判断,先让学生自由想象,想象其翻折后能否完全重合,能判断出其是否为轴对称图形,接着借助动画验证学生的想法。借助类似这样的动态显示,令看似抽象的静态事物变得直观,有助于培养学生的立体空间感。
为了更好地培养学生的空间观念,教师在教学过程中还可以适当地为学生设计一些有趣的情景以拓展学生的知识,为以后的学习作铺垫,并拓宽学生的思维。例如:教学人教版二年级上册《角的初步认识》:
在教授新课内容后,可借助多媒体课件出示情境“吃水果”,帮助学生感受角的大小。
“只要把两条边轻轻地张开,就可以吃掉葡萄。”“而吃掉草莓,就需要把条边再稍稍张开一些了。”“那如果是苹果呢?苹果比草莓大得多,需要把两条边张开得更大一些才行。”通过上述文字体会张口大小中领会角的大小。最后通过动画演示再现核心,借助多媒体课件为学生埋下角的大小与张口大小有关的“种子”。
想象力是知识进化的源泉。在教学中应更加注重培养学生的想象力,可借助现代信息技术为学生创建轻松自在的教学环节,让学生在学习活动中发展自己的空间观念,促进学生空间想象能力的培养。
三、结语
培养学生的空间想象能力需要一个漫长的过程,为了帮助学生尽快地建立并提高空间想象能力,要求教师在小学数学教学过程中逐步引导,设计新颖的教学设计,遵循感知——表象——思维的认知过程,真正将培养学生的空间想象能力的做法落到实处,提高学生的素质。
参考文献:
[1]孙平.解析线性代数教学中思维能力的培养[J].教育教学论坛,2013.
[2]刘勇.“长方体、正方体的表面积”教学实践及反思[J].小学数学教育,2013.
[3]贡艳华.小学数学如何培养学生的数学意识[J].学周刊:C ,2017.
[4]施斐斐.引导动手操作 促进思维发展[J].学生之友:小学版,2013.