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空间思维能力提升数学核心素养

2020-06-08张碧玉

教育·教学科研 2020年5期
关键词:圆柱教具立体

张碧玉

空间思维能力指的是学生对于非平面图形的位置、大小、结构的认识,空间观念的培养对学生数学核心素养的培养及认识外界三维世界具有重要意义。空间思维能力的培养需要一定的方式,通过联系生活事例;利用模型教具及借助数字媒体的方式,可以有效培养学生的空间思维能力。

联系生活事例教学

学生在学习空间知识时,由于空间知识相对于抽象,需要发挥想象,因此对于小学生来说很难理解。知识源于生活,以生活中实际的例子进行导入能让学生具有较强的知识带入感,将抽象的空间知识有效过渡,有效的锻炼其空间思维能力。

例如,在人教版小学数学一年级下册“认识图形”这一章中,对于初次在课本上学习立体图形的学生来说,可能对于这种抽象图形的认识比较困难,而抽象的立体图形常常在日常生活中均有存在,引導学生通过生活中的事例入手,对有效过渡抽象图形大有裨益。比如说长方体、正方体、圆柱、圆锥、棱锥、球等立体图形在生活中很常见,教师可在讲述完这些立体图形后,让学生寻找在生活中是否存在相应的图形。经过寻找,学生发现常用的牙膏盒、药盒等都是长方体,他们的解剖图共同特点均是由6个长方形组成,相邻平面之间的夹角是90°。而在学习时经常见到的题型:由立体图形对应平面图形的问题,单靠观察画在纸面上的图形,很难将平面图形与立体图形对应起来,而通过实际物体的观察则可很好地解决问题,比如可让学生观察在生活中找到的长方体牙膏盒,绘制从下面、左面、后面看到的平面图在课上与大家分享,陈华同学和大家分享到,他说找的长方体牙膏盒从下面、后面看绘制的均是一个长15厘米,宽4厘米的长方形,从左面看是一个长4厘米,宽4厘米的长方形。

像上面那样,通过观察生活中的常见物体,可以将难以理解的抽象立体图形实际化,进而很好的理解空间知识,从而锻炼其在生活中发现问题、解决问题的能力。

利用模型教具,动手实验

良好的空间思维能力需要一定的想象力,但是并不是所有的学生均具有良好的想象力。根据小学生所处的年龄阶段,他们热爱思考并且喜欢动手,所以鼓励学生动手进行实验就是比较好的方式。而课堂上动手操作主要是通过教具实现,利用相关的模型教具进行动手操作可以有效完成空间思维能力的培养。

例如,教学人教版小学数学五年级下册“长方体与正方体”这一节中,通过让学生自己制作长方体教具,可以让他们对长方体的结构进行更好的认识,教师在课前为学生准备多根不同长度的木条及一些橡皮泥,在课堂上简单介绍什么样的图形为长方体后,让学生几个人一个小组共同做一个长方体框架,之后小组中的同学共同思考讨论,选择什么长度的长方体木棍才能组成长方体框架,最终均成功组装了一个长方体框架,之后老师让学生阐述组装成功的步骤,并说明长方体的特征,林西所在的小组进行了阐述,他们通过观察思考长方体应该是由6个面(长方形),12条棱组成的,所以需要12根木棍。而经过尝试,他们组装成功发现可将12条棱可以分为3组,相对的面完全相同,而相对的棱长度相等,而相交于一个顶点的三条棱各不相等,对应木棍的长度分别是5厘米、4厘米、3厘米。在学生讲述后,老师再总结长方体的相关特征,这样学生就更容易对知识进行理解。

像上面那样,鼓励学生亲自动手制备学习空间知识所用的模型教具,让他们在制备模型的过程中,手脑并用,体会空间几何体的性质及特点,锻炼其空间思维能力。

借助数字媒体,展示

数字媒体技术由于展示直观,越来越受现代教师的青睐。它将知识通过图片、音频、动画等形式直观展示给学生,广泛应用于现代教学中。空间知识即为比较抽象、难懂的知识,借助数字媒体,将抽象的知识虚拟的展示给学生,有助于学生对知识进行认识与理解。

例如,教学人教版小学数学六年级下册“圆柱与圆锥”这一节中,为了让学生更好地理解圆柱是由长方体旋转得来的这一知识,就可以借助数字媒体,以动画的形式虚拟展示长方体旋转得到圆柱的过程,先在屏幕中向学生展示一长为7厘米,宽4厘米的长方形,之后绕着长方形的长所在的一边进行旋转360°,让学生观察旋转的过程,并预测最终会形成怎样的图形,动画结束后,学生发现经过旋转的长方形,最终形成了一个底面半径为4厘米的圆,高为7厘米的圆柱。而在二年级下册“图形的运动”这一节中的知识,借助多媒体也可以得到更好地展示生活中存在的平移和旋转现象,如电梯的升降即是有代表性的平移运动,电风扇的旋转则是有代表性的旋转运动。像上面那样,借助数字媒体,以动画、视频等形式对空间知识进行生动形象的虚拟展示,这种形式能让学生直观体会空间知识的获得过程,加快他们对知识的理解速度,有效培养空间思维能力。

空间思维素养是数学核心素养中的重要部分,良好的空间思维能力对学生认识外界世界大有裨益。通过联系生活事例,可以对抽象的知识进行有效过渡;鼓励学生动手制作模型教具,则让他们在动手的过程中体会空间知识的获得过程;而借助数字媒体,对抽象的空间知识进行虚拟形象展示,则有助于提高学生对知识的理解,也均有利于空间思维能力的培养。

(作者单位:福建省漳浦县石斋小学)

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