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基于核心素养的小学生数学空间观念的有效培养

2020-08-07苏枫芳

新课程·上旬 2020年5期
关键词:培养措施核心素养小学生

摘 要:随着现代教育改革的持續推进,越来越多的新型教学理念被提出,其中一个教学理念就是核心素养。而空间观念是数学核心素养中最基础的一个内容,被贯穿于小学数学整个教学过程中。先对数学空间观念的内涵进行了概述,然后在此基础上,提出了三点培养策略,分别是通过特征观察进行空间观念的培养、利用活动进行空间观念的培养、利用交流和想象进行空间观念的培养,最后讲解了一个教学实践,以期给其他一线数学教师提供参考。

关键词:核心素养;小学生;数学空间观念;培养措施

在新时期,课程改革持续深入的背景下,培养学生核心素养成为各所学校的教学重点,同时各学科教师也在不断努力,创新教学思路与教学方法,以有效提高学生的核心素养。空间观念是核心素养的一个重要内容,而小学数学知识的学习对培养学生空间观念有至关重要的作用,小学生学习几何与图形相关知识形成良好的空间感受力,能为其未来的学习与工作提供支持。

一、数学空间观念的内涵概述

何为空间观念?就是指对直观感受,对物体形状、大小,两物体之间的距离、方向、位置关系的一种感受。在培养学生创新能力与形象思维等素养的过程中,一个最基本的要素就是空间观念,其通过观察、分析、想象、比较,对客观事物进行分析,找到事物的重要特征,直观形象地感受物体的运动变化与物质关系[1]。

在数学核心素养培养的过程中,最基础的内容就是空间观念,其不仅是学生学好数学的基础,还是学生实现个性发展的必备能力。因此,培养学生的数学空间观念,不单单可以让学生学会从数学与几何的角度观察和认识生活事物,根据物体特征想象、建立几何模型解决相关问题;还可以让学生通过空间观念想象出两物体之间的位置与方位,从而增强学生的空间方位感,提高其空间方位能力。此外,小学生在观察生活空间、图形以及事物的过程中,通过动手操作,可以积累大量与数学活动有关的生活经验,逐步培养并提高空间想象力,并在不断描述的过程中增强语言表达能力。

二、基于核心素养下小学生数学空间观念的培养措施

(一)通过特征观察进行空间观念的培养

在培养学生数学空间观念的过程中,一个最关键的部分就是形体特征的建构。小学教师在具体教学中,可以通过观察方式,协助学生养成良好的空间模型意识。

1.观察形体特征

对于基本图形,小学生只有对其有一定的了解,才能更好地掌握其特征与性质。而基本图形需要通过观察进行了解,经过观察以后,学生的脑海中会形成相关形状;然后再对图形的运动与变化进行观察,从而了解其性质。在经过大量的实践后发现,观察与学生的认知能力和发展水平相符合,是学生了解世界的主要途径[2]。因此,教师在对学生数学空间观念进行培养的时候,可以采用观察方式,让小学生将物体的形状以及特征构建出来。在具体授课中,教师可以利用长方体模型,让学生仔细观察,并说说长方体有几个面、几条棱;之后再引导学生对面与棱之间的关系进行分析。另外,教师在讲解的过程中,还可以有效应用电子白板、多媒体等现代技术,让学生更加直观地观察模型的运行过程。现代信息技术的应用可以将学生的数学兴趣充分激发出来,使其紧随教师的教学脚步,进行深入思考,从而有效达到数学教学目标。

2.有效应用变式

几何模块中的图形多是标准图形所演变出来的。通过标准图形,学生可以将其他形状的图形的特征提取出来,为“变式图形”的分析奠定基础。数学教师在对变式图形进行讲解的时候,可以采用两种教学方法,一种是在基本图形的基础上让学生观察其特征,并将其熟练应用到实践中。之后再将变式图形呈现在学生眼前,让学生自主探究变式图形所具有的特征;另一种方法是让学生观察特征相似的其他图形,然后进行对比,找到这些变式图形所具有的共同点,并将该类型图形的特征与性质总结出来。

(二)利用活动进行空间观念的培养

在小学数学教学中,教师必须要对学生分析问题能力和解决问题能力进行有效培养,学生只有形成该能力,才能更好地学习相关知识,并形成完善的知识体系。因此,在具体教学中,教师要严格遵守学生的认识规律,然后采用活动构建、实践操作等方式,引导学生参与知识学习,使学生更加深刻地掌握知识;然后再让学生进行总结和分析,彻底消化数学知识,并在生活中有效应用几何模型[3]。小学生年龄比较小,再加上学习能力较差,所以教师在讲解知识的时候要尽可能选择直观的方式,如在对角的概念进行讲解的时候,教材中的定义是“从一个端点来引出两条射线,这两条射线形成的图形”,教师如果还是沿用以往的讲解方式,在黑板上画两条线,那么学生是难以理解的。针对此,教师可以让学生弯曲自己的手臂,然后根据其讲解角的概念,这样学生可以更深刻地理解该知识点,教学效果也比较理想。以下是具体的活动教学方式:

1.搭建活动

该方法多用于低年级的教学中,该阶段的小学生对物体的了解比较少,因此,教师可以通过搭建活动让学生认真观察物体的形状。而在高年级的教学中,教师也可以采用该方法,对学生的空间三维意识进行有效培养。教师可以将纸片、积木等物体呈现在学生眼前,让学生搭建长方体。通过搭建活动,学生对长方体的形状以及特征有了更多的了解[4]。

2.折叠、剪拼活动

这也是数学教学中较为常见的方法。通过该方法可以有效培养学生的推理能力,并让学生在相关活动中获取数学知识。如在教授平行四边形面积、三角形面积等内容的时候,教师可以采用折叠、剪拼活动,让学生了解各个图形之间的变换,并得到各种不同图形面积的计算方式。

3.实践操作活动

此活动方法又可以划分为两种,一种是实验操作,另一种是实物演示操作。第一种方法主要就是通过实验让学生掌握几何图形;第二种方法就是通过实物或者模型让学生掌握几何图形。如在教学“圆锥”的时候,教师可以采用实验演示操作方法,将圆锥中的沙子倒入底和高相等的圆柱中,然后通过分析找到两个物体之间的关系,从而得到圆锥体积的计算公式。

(三)利用交流和想象进行空间观念的培养

著名物理学家爱因斯坦曾经说过,知识不是最重要的,想象比其更重要,因为知识有限,想象无限,对世界的一切都可以想象。空间想象力是在空间感知的基础上建立的,是空间观念的深入发展。想象主要是学生根据大量的感知材料而开展了一个高级思维活动,在课堂具体教学中,教师要积极引导学生进行想象,让学生在教学目的的基础上有重点、有顺序地进行观察,然后开展丰富的想象活动。所以,想要提高学生的数学空间观念,必须要发挥其想象力。空间观念的培养目标就是让学生通过观察平面图形在脑海中形成相应的立体图形。对于低年级小学生而言,空间观念就是可以绘制出一些简单的平面图形,并将其构成图形描述出来;对于高年级学生而言,空间观念就是通过已掌握的知识二次创作图形,然后得到更加特殊的图形[5-6]。

三、数学空间观念培养的实践

以“长方体”为例,详细分析了学生数学空间观念培养。

在该教学活动中,教师主要采用自主交流对话的方式,让学生在体验的过程中学习相关知识。同时,完成教学以后,还要组织开展多种活动,指导学生对所学知识进行复习。在具体教学中,为了提高学生的实际应用能力,教师可以设置相关问题,在解决问题的时候,学生不可避免需要相互进行交流,这促进学生数学空间观念和语言表达能力的进一步提高。

(一)创设情境,引导学生认识长方体

教师可以先通过多媒体将一个长方体呈现在学生面前,让学生说说长方体的特点,然后再设计一些问题,让学生在回忆所学知识的同时了解本节课知识。

问题1:一个长方体,它最多有几条棱相等?

问题2:一个长方体,它最多有几个面相等?

问题3:将一个长方体分割为数个正方体,请问它的体积与之前相比是增加了还是变小了?

学生在解答完这些问题以后,教师可以给学生设计一个生活问题,如:现在要制作一个长为58cm、宽为22cm、高为30cm的鱼缸,请问需要多少材料。

(二)交互体验,指导学生掌握长方体

1.教师通过多媒体将长方体的展开图呈现在学生面前,让学生判断该展开图是否可以围成一个长方体,然后让学生谈谈自己的思路。

2.教师将多个长方体的展开图呈现出来,然后让学生选择其中一个,并将其相对的面画出来。通过这种交互体验,学生可以更加深刻地理解和掌握几何图形。

(三)成果展示,小组合作开展探究活动

教师可以组织学生以小组为单位开展探究活动,用多个小正方体拼成一个长方体,然后让学生探究随着小正方体的增加,长方体露在外面的面发生了什么变化,有什么规律?

通过该教学实践,课堂氛围变得越来越活跃,学生的学习兴趣也越来越高,课堂参与积极性也越来越强。另外,通过开展实践活动,可以进一步提高学生的实践能力与数学与思维,实现对学生数学空间观念的有效培養。

综上所述,数学空间观念的培养需要较长的时间,而培养学生数学空间观念不仅是教师的责任,还是教学任务。同时良好的空间观念也是学生终身学习与适应社会发展必备的重要能力,为此,在小学数学教学中,教师要以核心素养为目标,根据学生的生活经验、思维发展能力、个性特征开展教学活动,使学生形成良好的空间表象,建立抽象的空间观念,促进学生的综合发展。

参考文献:

[1]樊咪.核心素养下小学数学“空间观念”教学的供给侧改革[J].数学教学通讯,2019,674(1):23-25.

[2]杨杰军.核心素养视角下小学生数学空间观念的培育及评价[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2019,32(3):84-87.

[3]包凤花.培养空间观念聚焦核心素养:刍议小学生空间观念的培养策略[J].新课程研究(下旬刊),2017.

[4]郑雪萍.数学教学中如何培养学生的空间观念[J].小学教学参考(综合版),2018(11):36.

[5]顾静芳.基于核心素养的小学数学高效课堂的教学研究[J].数学学习与研究,2018(16):102.

[6]李娟.浅谈小学数学核心素养下的空间观念培养:以《图形与几何》为例[J].名师在线,2019(1):24-25.

作者简介:苏枫芳(1976.10—),女,汉族,福建莆田,莆田市城厢区南门学校,小学数学一级教师,本科,研究方向:高效课堂教学模式。

编辑 杜元元

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