对空间观念培育路径的思考

发表时间:2021/4/30   来源:《中小学教育》2021年第3期(下)   作者:李艳
[导读] 培养学生一种观念,并非易事,它需要通过适合的培养路径而实现。
        李艳
        中国音乐学院附属北京实验学校   100107
        摘要:培养学生一种观念,并非易事,它需要通过适合的培养路径而实现。培养学生空间观念,则需要教师围绕现实生活,构建空间概念;运用操作实践活动,感悟空间观念;强化表象积累,培养空间观念;强化表象积累,建构空间观念。只有通过这样的教学方式,经过相对侧重的培养,才能逐渐促使学生建立起相应的空间观念。
关键词:空间观念;培育路径;思考

        有些学生空间想象力较差,方向感不强,学习数学知识中的几何知识相对困难,需要培养学生的空间观念。培养学生空间概念,利于学生发展空间想象力与思维力,更便于学生学习数学知识中的相关几何知识,进而养成学生善于观察现实生活空间习惯,帮助他们探索、了解和把握空间,助于他们进行更好的活动、生存与成长。
        一、围绕现实生活,构建空间概念
        建立学生空间观念,需要进行现实生活知识经验积累,并在经验活动中获得构建,这就需要围绕现实生活,并以现实生活为基础,培养学生空间观念。在现实生活中,存有许多空间和图形问题,教师在进行教学时,应当为学生选择或提供他们相对熟悉的情境,让学生结合对现实生活问题的感知,体会空间概念,为他们形成空间观念奠定基础。
        比如,教师可以结合数学知识中的“位置”或“物体观察”等方面的教学,让学生从自己家中带些不同形状的罐子或者是盒子,最好是既有球形和圆柱形,又有正方体和长方体等的罐子或者是盒子。引导学生从不同的方位或视角观察它们,并在观察的基础上,再用正方体积木,摆些不同规则的相关立体图形,再让学生观察它们所摆的立体图形,并要求将他们摆出的立体图形,在纸上画出一个平面图。以此活动,如学生获得一定感性经验,感知空间观念。
        二、运用操作实践活动,感悟空间观念
        数学中的几何知识,归属于直观性的实验几何,决定了实验操作具有的重要性。实验操作可使学生通过多种感官,参与实验探索活动,相对贴近学生好奇与好动心理。学生在参与实验活动过程中,容易建立相对鲜明的形体表象,进而发现一定空间特征。运用多种方式的剪拼、搭建或折叠等实验活动,利于学生实施探索。如果学生经过作图或测量等活动实验,又能加深他们对空间的认知。因此,教师在数学教学中,要注意引导学生善于动脑、动手与动口,并对有些几何体教学一下亲自摆一摆、拼一拼、折一折或比一比,促使这些图形在头脑中形成相应印象,感知空间观念。
        比如,教师可以借助“三角形稳定性”这方面数学知识的教学,设计一下相关的教学活动:1.让学生“拉”。用三根木条钉成一个三角形框架,感知一下这个三角形框架会不会出现变形;2.体会“变”与“不变”。再让学生拉一个平行四边形框架,观察它会不会变形和变形的程度,以突出三角形的稳定性。然后,再在平行四边形的一对对角顶点,钉上一根木条,还让学生“拉”一下,再观察“变形”情况,还要学生继续对比。这时,许多学生就会受到启发,对三角形稳定性有了新的深刻感知;3.让学生“摆”。引导学生以固定的三很小棒,要求摆出不同的三角形。

通过学生的“摆”,进一步让学生感知到,只能摆出三角形,即使有所不同,也仅是方位的不同,其他并无变化。以这样的操作实践活动,帮助学生深刻感知了三角形的稳定性。
        三、强化表象积累,建构空间观念
        在一般情况下,学生具有的思维往往一形象思维为主。这样,培养学生空间观念需要贴近学生心理特征,即需要以形象教学方法为基础,引导学生向理性思维方向进行升华,才能促进学生从相关的客观事物中,抽象概括一下相关的几何图形,进而认识几何图形的本质属性。让学生由形象思维升华到理性的创新思维,是一个渐进的过程,需要进行逐渐培养,不能急于求成。不过,需要教师相对侧重抽象思维的培养,将形象思维与抽象思维进行兼顾培养。
        比如,教师在进行“长方体”方面的数学知识教学时,就可以拿出较多的物体形体,像球形、圆台、圆锥、圆柱体、长方体或其他物体形体,每种物体形体都要多拿出几个,引导学生对它们进行分类与归类,然后再让学生进行思考,他们是因什么原因要将长方体归到了一类当中,通过分类与归类,是不是发现了长方体有什么特点等。这样,就会有学生说出,长方体有六个面,每个面又都是长方形,它们的相对面相同;长方体有八个顶点,也有十二条棱,相对的棱长还相等。通过这样分类与归类活动,则是较好帮助学生有了较好的图形表象认识,进而又培养了他们的抽象性的空间观念。
        四、依据图形描绘,构建空间观念
        培养与提高学生识图能力,是学习几何数学知识的一个核心,这是因为通过更多感知的积累,容易形成相应的表象,再由表象变成识图的根据。只有当学生了解或掌握了几何图形的一些基本特征,才能相对容易辨识各种几何图形具有的本质上的区别。培养学生识图能力,需要通过运用变式方法进行训练,因为这种训练方法,能促使学生正确区分几何体的本质特征与非本质特征,帮助学生建立图形的清晰表象。
        比如,教师在教学“位置与方向”这样的数学知识时,可以运用这样现实中出现的一道练习题,进行训练:市图书馆在学校正东方的600米处,市青少年宫在学校偏西北方的500米处,市幼儿园在学校偏南方的700米处,而一个大型商场又在学校正南方的1200米处。让学生联系相应的空间概念,运用空间观念,在头脑中形成图书馆、青少年宫、幼儿园和商场的空间方位意识,并确定它们一学校为中心的具体方位与距离,再由教师组织学生进行交流,由此让学生形成相对清晰的空间概念。
        结束语
        培养学生的空间观念,自有诸多方式与途径,但相对而言,还是需要教师借助相关数学几何知识教学,利用“位置与方向”数学知识教学进行强化培养。因为这些数学知识体现的空间观念较强,利用学生紧密联系现实生活实际,以这些知识为媒介,容易建立相对形象、具体、清晰或正确的方位感与空间观念。但需要教师在具体教学中,既要紧密联系现实生活实际,又要更多进行实验操作,才能容易达到学生建立一种空间观念。

参考文献
[1]胡宗群.如何在“方向与位置”教学中培养学生的空间观念[J].新课程学习,2015(4).
[2]夏莉.在图形教学中浅谈如何培养小学生的空间观念[D].全国新世纪小学数学课程与教学系列研讨会暨"数学素养发展导向的课堂教学——空间观念"主题专场,2019.
[3]安丹丹.浅谈在初中数学教学中如何培养学生的空间观念[J].电脑乐园·信息化教学,2018(7).
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