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浅谈小学生几何空间观念的培养

2019-09-10梁培治

大东方 2019年10期
关键词:量筒表象圆柱

梁培治

摘 要:小學阶段是学习和培养数学几何空间观念的关键时期,教师从加强学生观察能力的训练,组织好数学的课堂实验活动,重视学生的语言外化训练,对学生要有目的地进行训练等方面指导学生对几何图形的学习,取得良好的效果。

关键词:几何空间观念;培养

《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》指出:通过小学数学的教育教学,要使学生逐步形成简单几何形体的形状、大小和相互位置关系的表象,能够识别所学过的几何形体,并能够根据几何形体的名称再现它们的表象,培养初步的空间观念。可见,在小学阶段培养学生的空间观念,发展他们的空间想象力,是小学数学教学的一个重要目标。为了达到这一目标,教师应按照学生学习几何概念的心理特征和年龄特征来进行教学。

一、加强学生观察能力的训练

小学生思维是以具体形象为特征。而几何形体看似具体其实是抽象的。为了顺应学生的思维特征,教学几何概念时,教师要充分利用相关的实物、模型、图形对学生进行感知训练。感知训练中一个很重要的因素是观察能力的培养。教学实践证明,有效的观察对于学生认识物体的形状、大小、相互位置关系,形成和积累空间观念具有十分重要的作用。怎样提高观察的效率呢?要做到以下三点:

首先,教师要在提供观察原型的方法上下工夫。按照教育心理学的观点,在学习新的几何概念时,既要提供各种标准图形,引导学生发现图形的特征,又要提供各种变式图形,帮助学生概括图形的本质特征,还可以提供一些相似图形,让学生在比较中深化对物体图形本质属性的理解。

其次,教师要根据具体的教育教学内容设计一些多媒体动画,或提供一些活动教具,让学生站在不同的位置进行观察,说说自己看到的是哪几个面,使学生真正体会到从不同的方向观察同一物体,看到的形状是不同的;并且发现站在任一位置,都不能同时看到长方体所有的面,而最多只能看到它的三个面。通过化动为静,让学生在几何要素运动变化中观察图形的相互关系。

最后,要及时指导学生对感知材料进行表象加工。表象简单的来说就是在记忆中所保持的客观事物的形象。它是在综合过去同一或同类事物的多次感知的基础上形成的,并用词语作标志。及时组织学生进行表象加工,有利于学生理解这一类事物的特征,从而提高学生对抽象概念的理解水平。否则,学生观察的“物”将会对“形”产生障碍,以致形成错误的观念。

二、组织好数学的课堂实验活动

数学中的课堂实验活动主要是指围绕某一数学概念展开,学生动手拼一拼、比一比、量一量、画一画、摆一摆、折一折等一系列活动。教师在必要的时候对学生进行指导。在这些活动的过程,抽象的几何概念通过学生的动手活动变得具体、形象、易懂、易记。例如:在学习计算圆的周长和面积的时候。“圆周率π为什么约等于3.14呢?”这个概念学生是很容易记得的,不就是圆周率π≈3.14吗?这个学生还不容易记?但是这个圆周率π≈3.14是怎样得来的呢?这样学生就难理解了,我相信学生们都想知道。在教学的时候,我让学生先画几个大小不同的圆,然后用卷尺(或绳子)量出这些圆的周长和相应的直径长度。根据公式:圆的周长=圆周率×直径(字母表示C=πd),用周长C除以直径d,这时学生就会发现,不管是大圆还是小圆,周长总是直径的3.14倍多一些。通过这样的画、量、算、比,学生对抽象的π的概念自然就会记忆牢固。

再例如:“圆锥体积为什么是和它等底等高的圆柱体积的1/3呢?”这个命题就更加抽象了。但是我们可以让学生准备好一个圆柱量筒、一个与圆柱等底等高的圆锥量筒和一些大米。把圆柱的高的长度分3等份,分别作好记号。然后,用圆锥量筒装满大米,接着把圆锥量筒装的大米倒进和它等底等高的圆柱量筒里。看是不是占了圆柱量筒体积的1/3。又或者用圆锥量筒往圆柱量筒倒米3次,看是不是正好把圆柱量筒装满,通过实验,学生就不难发现两者之间的联系了。

只有在活动的过程中,学生才能真正经历观察、想象、猜测、分析和推理等过程,学生的空间想象力和思维能力才能得以锻炼,空间观念才能得到发展。因此,教师要切实组织好学生的课堂活动,要让所有学生都真正地、实实在在地进行观察和操作。

三、重视学生的语言外化训练

语言是思维的外在表现形式。学生感知了具体材料,形成了对有关事物的表象以后,进一步的心理过程就是对事物表象进行抽象概括,也就是用语言来描述它对基本特征,说出它与其他图形、其他概念的不同。学生如果说得出、讲得清,说明相关的空间观念学生已经基本形成。因此,教师要重视学生的语言外化训练,并应鼓励学生敢于发表自己的意见,与同伴交流自己的想法,在交流中理清思路,互相启发。让学生用清晰、简炼的语言表述观察、实验、分析、抽象的结果。

四、对学生要有目的地进行训练

空间观念的形成和空间想象力的培养,不是一朝一夕之事,是教育教学中的一项长期工作。教师要结合几何知识教学经常进行有目的、有计划的训练。一方面,在教学中要给学生提供思考的机会,留有思考的余地。如在教学长方体表面积时,要求学生闭上眼睛想:长方体的顶面与底面面积、左右两个面的面积、前后两个面的面积分别是由哪两条棱相乘得到的?又如在教学圆柱体侧面面积时,教师要先出示模型,把侧面沿着一条母线剪开,展示一部分侧面,然后要求学生思考:圆柱的侧面展开后是什么形状?这个长方形的长与宽分别于圆柱体的哪个部分的长度相等。

另一方面,教师要联系日常生活需要,精心设计一些练习题和实习作业,如这个游泳池的体积是多少?如果要铺地砖要用多少?通过对实际问题的解决,更有利于提高和发展学生的空间思维。

综上所述,小学生几何空间观念的培养是一个循序渐进的过程,必须以掌握几何形体的基础知识为根本,结合各种感知活动,在简单的实践活动中运用初步几何知识,逐步的形成加深发展和巩固。在小学生的初步发展阶段,认真培养好学生的空间观念是非常有必要的,良好的空间观念不仅有助于学生更好的认识周围的世界,提升学生的推理思维能力,还可以逐步形成空间想象能力,达到加强对所学知识记忆的效果,还为以后的学习发展打下良好的基础,使他们充分而全面的发展。

(作者单位:开平市龙胜镇龙胜小学)

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