孙英
重庆市垫江县桂东小学 408300
摘要:空间形象、空间认识、空间观念、空间思维的培养是一个漫长而循序渐进的过程。需要教师要准确理解和掌握教材的编排意图,知道各年级几何图形的教学目标和重难点,在教学时,常常联系生活知识,利用学生身边的数学知识经验,按照学生的认知规律,通过观察、操作、想象、应用等多种途径来培养学生的空间观念。
关键词:形象;认识;观念;思维
《数学课程标准》明确指出:“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”。
不难看出:在《数学课程标准》中要求我们老师在教学时就要充分发展和运用学生的空间观念,建立学生数学模型,这是培养数学十大核心素养的任务之一。学生有了一定的空间基础,在脑海里就能够形成图形的形状、大小、位置关系的表象,又能够对空间与图形的知识进行探索,这样既可以极大地激发学生对空间观念的发展,还有助于学生的创新精神、实践能力的培养。
但是,空间观念具有一定的抽象性,由于小学生的年龄特征,空间思维不到位,在观察图形时不容易发现所学图形的本质特征,所以学生在脑中就不易形成空间观念。因此,我们教师在教学时要通过观察、操作等活动让学生获得直接经验,这样不但可以让学生充分发挥空间想象,而且空间观念就在学生的想象中得到快速的发展,学生的自主学习、自主探索和自主创新精神也在不断地得到发展与锻炼。
那么,在数学教学中如何去培养学生的空间观念呢?我就结合《数学课程标准》对核心素养的要求和自己的教学经验,来谈谈如何在数学课堂中培养学生的空间观念。
一、注重实践操作,培养学生空间观念
著名数学家波利亚说过:“学习任何知识的最佳途径是由学生自己去发现,因为这种发现,理解最深,也容易掌握其中的内在规律和联系。”因此,我们教师就应该抓住学生的心理、抓住学生的爱好,在课中利用图形的实物或者模型,进行直观演示和操作,让学生在操作或演示的过程中,积累一些能够理解或掌握的感性材料,使学生在实践操作中去发现图形的特征,让学生体验从无到有最终形成空间观念的过程。在课堂中,我们教师应留足时间,让每一个学生都亲自参与课堂活动、进行实践操作,在操作中思考,让学生经历学习的过程,通过操作活动,有利于学生有效地体验空间观念,并能解决生活中的实际问题。
例如在教学西师版《长方体和正方体的表面积》时,教师可以放手让学生操作将长方体盒子或正方体盒子拆开,自己去探索发现、感知、体验长方体的表面积有几个面?是什么形状的?每个面的面积如何计算?学生在拆一拆的过程中就知道了长方体的表面积就是这6个长方形的面积之和。如果当学生又把它还原成长方体后,又该怎么算它的表面积呢?这个时候就需要老师引导学生去弄清楚长、宽、高之间的关系,可以让学生闭上眼睛想一想6个长方形还原成长方体的过程,由直观到抽象,从而让学生体验空间观念。
二、注重生活联系,培养学生空间观念
荷兰数学教育家弗赖登塔尔:“强调数学教育面向社会现实,必须联系生活实际,注重培养和发展学生从客观现象发现数学问题的能力。”《数学课标》强调:数学是研究数量关系和空间形式的科学;“数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验之上。
”其实有很多学生在玩玩具中就已经有了数学有关的初步的认识,并还会拼图,有一定的空间能力。教师在教学时能激发学生对幼时的回忆,帮助学生建立空间网络,指导学生通过找一找、摸一摸等来感受物体的形状、大小等特征,渐渐地渗透图形的正确表象,从而学生的空间观念就会在生活中得到充分的认识和培养。
在教学西师版一年级上册《认识图形》时,学生对生活中的长方体、正方体、圆柱、球已经有了初步的认识,这时教师就可以借助学生已有的生活经验,联系生活实际进行教学设计,结合教学目标设计一些有价值的数学问题等等,学生就能分辨出哪些是长方体、正方体、圆柱、球了。此时教师就时时追问学生:你是如何区分这些图形的?学生根据自己的生活经验再加上自己的思维,就能正确地说出区分这几种图形的理由,并从中也理解了这几种图形的特征,也会认识这几种图形,最终达到了教学的目标,可见生活中的数学处处都可以培养学生的空间观念。
三、注重图形想象,培养学生空间观念
爱因斯坦曾说:“想象比知识更重要,想象力概括着世界上的一切!”因此,作为老师,在教学中就应该鼓励自己的学生大胆的去想象、去探索、去分析,充分发挥学生的聪明才智,让学生在想象中迸发出思维的火花,从而教会学生用自己的语言来描述在想象中得到的图形的变化和特征。这样在教学时注重了学生对图形的想象,就能促进学生对空间观念的建立,又有利于学生的空间观念的培养。
在教学《平行四边形的面积》时,一般先是通过数格子的方式来算出长方形和平行四边形两个图形的面积。学生很快地就知道长方形的面积=长×宽,而平行四边形的面积怎么算呢?是不是底乘高呢?教师可以让学生大胆猜想:平行四边形的面积=底×高?为了验证自己的猜想对不对,我们就要求学生通过自主动手探究之后,找到验证的方法,沿着任意一条高剪开,然后平移后拼成一个长方形,此时教师就引导学生小组讨论:得到的长方形的长与原来平行四边形的底相等吗?得到的长方形的宽与原来平行四边形的高相等吗?在交流讨论中可得出长方形的长等于原平行四边形的底;长方形的宽等于原平行四边形的高,因为长方形面积等于长×宽,所以平行四边形的面积就等于底×高。可见学生通过剪、拼、移等验证了平行四边形的面积等于底×高。看似简单的学习过程,其实极大地培养了学生的空间想象能力,在探索、想象过程中还建立和强化了学生的空间观念。
四、注重实际应用,培养学生空间观念
学生初步形成了概念和掌握了理论知识之后,就要运用于实际当中,让学生能够解决生活中实际问题。教师可以利用习题中蕴涵着的开放性因素让学生创造性的探索,促进学生的形象思维逐步提升为抽象思维,让学生逐步做到离开实物、模型、图形也能进行空间图形的思考和创新,在实际应用中学生的空间观念和思维也会得到有效的培养。
例如在教学西师版六年级下册的《圆柱的表面积》后,要求学生会计算油桶、通风管、水管、烟囱等的表面积。这时就会要求学生能够结合生活中的实际情况,首先在头脑中建立油桶等实物的形象,并思考油桶有几个面,实际需要计算哪几个面的面积,思考运用圆柱表面积的公式来计算其表面积。计算了油桶的表面积后,就能举一反三的运用所学知识来解决通风管、水管、烟囱等这些生活中的实际问题了。
“空间”在生活中无处不在,无处不用。但空间形象的建立、空间认识的建立、空间观念的建立、空间思维的发展等等既空洞也相对困难。这个培养过程虽然漫长,却是循序渐进的。这就需要我们教师要深入了解《数学课程标准》的要求,准确理解数学十大核心素养,掌握每个年级教材的编排意图,把握住各年级图形的教学目标和重、难点,在教学中还要注重操作、注重生活实际、注重想象、注重运用等,按照学生的认知规律,通过观察、测量、操作、想象、应用等多种途径来帮助学生建立空间形象、建立空间认识、建立空间观念、发展空间思维,服务于学生的学习和生活,解决学生的生活、学习中的实际问题。
参考文献:
[1] 义务教育数学课程标准.2011版.北京师范大学出版社,2012.1
[2] 李光树.小学数学教学论.北京教育人民出版社,2003.