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在小学数学教学中如何培养和发展学生的空间观念

2017-07-10杨昌颂

读写算·教研版 2017年2期
关键词:空间观念培养小学生

杨昌颂

摘 要:在空间与图形的教学中,学生能建立起良好的空间观念是这个领域所要达到的核心任务。良好的空间观念,不仅对培养学生初步的创新精神和实践能力具有十分重要的意义,而且能为今后系统地学习几何知识打下良好的基础。因此在教学中探索如何培养学生的空间观念就非常的有必要。本文将从激活生活经验、引导有序观察、加强操作感知、放飞丰富想象四个方面展开论述。

关键词:小学生;数学;空间观念;培养

中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2017)02-073-01

对于小学生来说,空间观念是在经验活动的过程中逐步建立起来的。学生的经验是他们发展空间观念的基础。发展小学生空间观念的基本途径是多样的,而且都是以学生的经验为基础。这些途径包括:生活经验的再现,实物观察活动,操作活动,想象与表达活动等。在这些活动中,学生感知和体验空间与图形的现实意义,初步体验数与形的联系,逐步发展空间观念。

一、生活經验再现空间观念

学生在很小的时候就开始接触各种形状,如圆形的车轮、正方形的地砖、长方形的门窗等。他们具有较多的关于形状的感知方面的早期经验,所以学生的几何知识有丰富的现实原形。然而如何让学生将所学的知识与生活经验产生联想,这是我们教学的重点。举个例子,如果一个人发现桌子有点摇晃,准备用一根木条固定住,该怎样钉才最牢固呢?小朋友会看到有经验的人将木条斜着钉下去,经过这样的修理后,讲桌就会很牢固了。这种经验使学生感悟到物体的形状会带来某些特殊的物理性质,教师在讲解时,就可以把这个经验再现于课堂,这样才有助于学生的理解。当教师教“对称”时,可以将小学生经常参与的折飞机活动带入课堂,这样既调动了他们的学习兴趣,又让他们产生了切身体会,同时,也让学生感悟到一个几何图形中有好多方面可以进一步探讨。学生在生活中接触过许多几何图形,这是他们理解几何图形,发展空间观念的宝贵资源。因此,在发展学生空间观念时,这些已有的活动经验起着非常重要的作用。在学习几何知识时,他们一定会联系生活中熟悉的实际事物,回忆生活中的实际事例等。教师应该引导他们将课堂中的几何学习与生活经验相联系,找到它们的连结点,尽快地从生活经验中抽象出几何本质。

二、在识图中建立空间观念

学生只有掌握了图形的基本特征,才能正确分辨各种图形的本质区别,在培养学生的识图能力中,进行变式训练是深化学生表象的重要途径,同时也只有通过训练才能使学生更好地区分图形的各种因素,确定哪些是主要的,本质的,哪些是次要的,非本质的,从而使他们形成的表象更加清晰。如“在教学等腰三角形时”,当学生初步建立了等腰三角形的概念,了解等腰三角形的基本特征后,我及时变换等腰三角形的形状、大小和位置,供学生观察判断,有效巩固了学生对等腰三角形的理解与掌握。

另外,在培养学生识图能力中,还可以改变其本质属性,使学生正确地区别图形,形成相应的知识体系。如在教学平行四边形时,平行四边形的本质属性是两组对边分别平行,如果把其中本质属性进行不同的变式,就会出现不同的几何图形。如果使其中一组对边不平行,就变成了“梯形”;如果使平行四边形的一个角的成直角就变成了长方形;如果使平行四边形的一个角变成直角,同时四条边相等,就变成了“正方形”。这样,教师引导学生通过分析,比较各图之间相互联系,就可使学生建立相应的知识结构体系,有助于学生对空间观念的丰富和逻辑综合。

三、操作中培养学生的空间观念

动手操作是学生直接获取经验知识的最好途径,它可以启发学生积极参与思考,激发学生对数学产生兴趣与探索的欲望。学生的动手操作过程其实是学生手、眼、脑等多种器官协同合作的过程。它可以调动学生的多种感官参与学习过程。

如:教学“长方体和正方体认识”时,我安排以下六项活动:1、动手切一切。每人用刀和萝卜照着电脑中的实物切出一个长方体和正方体,初步认识之。2、用手摸一摸。摸出面的个数,棱的条数,顶点的个数等。3、用尺子量一量。量各条棱的长度,得出每组对过相等(正方体的12条棱全部相等);再结合课件演示,得出长方体的每个对面相等。(正方体6个面全部相等)。4、动脑想一想。周围哪些物体是正方体?哪些是长方体的东西?5、比一比。比较长方体和正方体的异同点。比较长方形和正方形的联系和区别。6、说一说。说出长方体、正方体的特征,先在小组里交流,然后班级汇报。

通过操作活动,既使学生对图形图形形成的现实空间,及图形的形象有初步的感知,又通过语言准确地描述实物或几何图形的表象;从而建立空间观念,发展空间观念。

四、充分利用几何直观教具

在教几何图形时,一定要充分运用几何图形的直观教具,让学生仔细观察。使其感知并获得具体鲜明的形象,形成图形的表象;另一方面,表象常常是概括了许多感知形象的,所以表象又具有概括性特征。例如:学生对三角形的知觉,可在认识角的大小、边的长短、三边上的高、内角和、稳定性、对称性等的同时,出示各种不同类型的三角图形、模型等直观教具,让学生亲手量一量、画一画、拼一拼,使学生建立起一个完整的三角形表象,并为建立三角形概念完成过渡。

五、通过空间想象,培养空间的观念

爱因斯坦曾经说过:“想象比知识更重要,因为知识是有限的,而想象要概括世界的一切。” 空间想象能力是在一定空间感知的基础上形成的想象能力,是对空间观念的进一步发展。只有学生对几何形体特征有了充分的认识,空间想象能力才能得到提高。因此,在教学中,我们要注意虚与实的结合,有意识地培养空间想象能力。正是借助于空间想像,小学生才能在平面图上“看出”立体图形,如在平面图上数堆积的小正方体的个数时,因为这个图形中含有被遮挡的看不见的3个小方块,这就需要借助想像才能解决问题。

总而言之,学生空间观念的形成,无论是选择观察,操作,还是解疑和运用多媒体中的哪一种方式,都要尽可能地让学生在脑子里再回想一下,建立表象,培养其空间观念,只有这样才是符合学生的认识过程:感知——表象——思维,培养学生的空间观念才能落到实处,取得实效。

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