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数学教学活动中小学生空间观念的培养策略

2020-12-18福建省福鼎市桐南小学李方方

亚太教育 2020年4期
关键词:观念图形教学活动

福建省福鼎市桐南小学 李方方

空间观念是《全日制义务教育数学课程标准(2011 版)》提出的核心概念之一。空间观念的培养旨在让学生知晓、探究我们所生活的现实空间,以更好地学习、生活与实践。同时,空间观念的发展促进学生空间思维、空间想象力的发展,提升学生综合素质,使之具备进一步学习科学知识的能力。在小学阶段,空间观念的发展依赖于教学中数学活动的开展。如何通过开展有效的数学教学活动促进学生空间观念的培养呢?下面谈谈笔者的实践和思考。

一、唤醒生活经验,直观体验,让空间观念具体

弗赖登塔尔指出:“几何就是把握空间……那是儿童生活、呼吸和运动的空间。”在日常的生活中,学生已经具备了一定的空间印象,包括对一些物体形状特征、物体间的大小、距离长短等的空间经验。图形与几何的学习,要重视学生对空间的已有认知,唤醒其生活经验,让空间观念具体直观化,利于学生理解掌握。

如教学“平移和旋转”时,教师展示一组动态的图片——上下运行的直梯、转动的电风扇、摩天轮、开合的抽屉等,让学生对这些物体的运动进行分类。这些生活中熟悉场景的引入,迅速激发了学生的学习兴趣。生活中对这些现象的经验体会,加深了学生对平移、旋转两种运动方式的理解。

空间观念具体化,还可以结合多媒体技术通过一些动态的操作,让学生进行直观体验,从中领悟物体的性质特征。比如苏教版六年级上册“长方体和正方体的认识”一课,由于首次引入“棱长”的概念,因此认识长方体12 条棱长及它们的关系是难点。在进行教学活动时,可以通过多媒体技术,呈现长方体框架,让学生感受到“棱”与长方体之间部分与整体的关系,再通过动画将相同的棱移动到一起,学生从中体验到了不同的三组棱长间的联系与区别,顺利解决难点。

在研究学生空间观念形成的心理特点的一些文献资料中,也有研究表明学生空间观念形成较为显著的一个特点就是比较倾向依赖直观想象与经验来思考或描述性质和概念。因此,在教学活动中,教师要注重引入学生熟悉的生活经验,创设条件,让学生亲身感受。只要学生体验足够了,这些抽象的事物性质才能在学生的脑海中与一次次的体验联系起来,使空间观念具体化,这些事物的性质才能在他们脑海中扎根,从而让空间观念得以发展。

二、开展从做中学,探究特征,让空间观念深刻

《活动教育引论》一书中提道:“教育的最终目的是实现教育对象的全面发展,而教育对象的全面发展归根到底要靠他的自我作用,靠他在对象活动过程中形成内在本质。”由此看来,抽象的空间观念的培养更需要重视学生对知识的主动获取、自身的感悟和理解。教师要精心创设适当的情境和学习条件,让学生主动参与有意义的探究与建构活动,从中实现能力的提升。这其中,开展合适的与学习内容契合的教学活动就显得尤为重要,几何教学中常用的活动方式有以下几种。

(一)动手操作

在数学教学活动中,动手操作是比较常见的一种活动方式。学生在教师的指导下,通过动手、动脑参与活动,在这个过程中,加深对事物性质、概念的理解,培养观察能力,提高动手操作能力。因此,对研究教材中的一些法则、公式的由来以及性质、概念的形成这种类型的教学,可以采用这种活动方式。例如,学习平行四边形、三角形、梯形面积的计算方法时,让学生通过剪一剪、拼一拼等方法对平面图形进行转换得出。

(二)经历体验

空间观念的培养学习过程就是一个学生自悟的过程。教学中要充分留给学生自我感悟的时空。这需要教师引领学生经历知识探究思考、概括、应用的过程。比如,在学习“圆的面积”公式推导过程时,学生会用正方形的对称性或用面积单位去辅助经验推导,虽然这与例题方法要求不一致,但本质上是一样的。这样的体验,使学生对面积的认识更加深刻,同时也经历了知识探究与更优方法筛选的形成过程。在这样的过程中,学生的能力、思想也得到了培养。

(三)合作交流

空间观念的培养需要创设学生自主学习探究的实践活动,要给予学生充分的时间和空间,对周围事物产生直接感知。这不能仅靠自主探索,需要伙伴们共同参与,一起探究。只有在合作交流、共同解决问题的过程中,才能不断生成和发展,逐步发展空间观念。

需要注意的是,不同的教学内容所适合的活动方式是不同的,而且上述这些活动方式也可以同时在一节课中出现。只要选择设计恰当,就能充分发挥学生的主观能动性参与教学活动,参与知识的形成过程,使其成为学习的主人,对学生空间观念的发展起着水到渠成的作用。

三、运用几何语言,描述修正,让空间观念成型

空间观念的培养最重要的是锻炼学生的空间思维。在图形与几何的学习中,要求学生正确地运用几何语言描述几何概念,这是锻炼空间思维的重要手段。这里的几何语言并不是对课本上概念、性质的照本宣科,而是学生自身通过对事物性质、特点的认识所进行的一种语言输出,它代表着学生对所观察、探究的物体的认知程度。

在教学中,我们可以采用玩游戏的方式,让学生自觉地运用几何语言进行描述。比如,让一位学生观察由几个图形所组成的房子图片,在不能直接说每个图形名称的情况下,向另一位同学描述他所看到的这座房子的样子,另一位同学通过他的描述,在理解的基础上将该房子画出。在这个过程中,第一个同学的描述技巧就显得尤为关键,他要说出每个图形的独有特征,把他所要表达的图形跟其他相似的图形区别开来。他需要做的就是精准地观察和正确地输出,这就是空间思维的一种训练。而对另一个同学来说,他在听的过程中,除了要在脑海中寻找对应的图形,还要根据第一位同学的描述想象物体间的位置关系,最后才能搭建出房子,这其中空间想象力需要发挥极大的作用,他的空间思维同样得到了培养。

空间观念的发展对科学知识的学习以及各种能力的培养都有很大的影响,但它不是一蹴而就的。心理研究表明,空间观念的形成是一个螺旋上升的过程,是一个从直观到半直观、再到半抽象、最后抽象的过程,需要根据学生身心发展规律,循序渐进、有的放矢。教师在教学时,要多考虑该学段所安排的几何知识该如何定位、如何实践,如何根据学生的年龄心理特征,采取合适的教学活动方式,充分让学生感受、体验、探究,促进空间观念的培养和发展。

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