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空间观念的培养助推学生思维能力发展

2021-05-08吴瑛瑜

关键词:空间观念思维能力小学数学

吴瑛瑜

摘   要:空间观念是一种至关重要的基础素养,在新课标深化实施的背景下,培养学生空间观念更是成为了一个十分重要的教学目标。通过采用优化操作活动,培养形象思维;优化问题设计,培养抽象思维;优化变式比较,促进思维发散;优化实践练习,促进思维创新等教学策略,不断优化教学过程,促进学生循序渐进地提高思维能力。

关键词:小学数学;空间观念;思维能力

中图分类号:G623.5   文献标识码:A   文章编号:1009-010X(2021)07-0036-02

空间观念主要是指對物体以及几何图形的大小、形状、位置关系及其变化的知觉,是一种认识和描述几何图形的重要途径。通过对空间观念形成过程的观察,可发现空间观念的形成与发展是建立在观察、比较、操作、感知、想象以及思考等基础上的。尤其是对于小学生来说,空间观念的形成与发展更是需要一个系统化的思维过程。因此,在小学数学教学中,教师应该对空间观念的培养给予充分的重视,并依据新课标的要求设计具体的教学手段。同时,随着学生的发展变化,还应该及时对具体的教学手段进行调整,以此来不断优化教学过程,从而循序渐进地促进学生数学思维能力的发展。

一、优化操作活动,培养形象思维

从个体学习规律的变化来看,小学阶段学生几何知识的获得和空间观念的形成,更多是要依靠动手操作活动实现的。同时,动手操作又是其非常喜欢的一种活动,所以合理开展动手操作,对于激发学生学习动机具有十分重要的意义。大量的教学实践研究证明,动手操作是建构空间表象的重要途径。在操作过程中,学生可以将具体的形象作为思维的主要内容,从而很快形成表象,并对相关的数学概念有所感悟。

如:教学“平行线”时,笔者首先让学生在纸上任意画出一条直线,并让学生描述这条直线的特点。然后在这个平面内再画出一条直线,并让学生思考这两条直线可能会怎样?两条直线可能会存在几种位置关系?多次动手操作后对比、讨论得出两条直线相交和不相交两种情况,学生对平面内两条直线的位置关系有了初步地认识。接着,笔者利用多媒体演示了两条直线相交及平行的变化过程。使学生认识到同一平面内两条直线除了相交之外,还可能存在平行的情况,使学生对平行的概念有了比较清晰的认识。不难发现,这一操作过程反映出了小学生从无序思维向有序思维的过渡。在这种形式的认识活动中,逐步帮助学生构成了一个有序的知识体系,从而使学生在一系列的思维活动中实现了数学概念的理解。

二、优化问题设计,培养抽象思维

小学阶段学生正处于思维过渡时期,所以应充分重视其抽象思维的发展。在教学活动中,教师应该巧妙地设计一些问题,激发学习动机,拓宽思维,诱导学生进行更深入地思考。

同样以“平行”为例,在引导学生初步认识概念后,笔者拿出一个长方体,让学生指出长方体存在哪几组平行线。学生回答后,教师进一步补充:长方体每个面都有两组平行线。接着在长方体的前面上画出了一条与长方体的长平行的直线a,并在相邻侧面上画出了一条与长方体的高平行的直线b。然后提出问题:a和b这两条直线存在怎样的位置关系?经过思考、对比、讨论之后,大部分学生认为这两条直线既不平行也不相交。教师继续追问:之前大家都认为两条直线不是相交就是平行,那现在这种既不相交也不平行的情况是什么原因造成的呢?有一个学生大胆地说:“因为不在同一个平面内。”顺着学生的思路,教师在长方体中又指出了几组不在同一个面但是却平行的直线。通过教师一系列问题的引导,为学生提供了充足的思考空间,学生的抽象思维能力得到了一定的发展。

三、优化变式比较,促进思维发散

变式比较是指将两种或者两种以上存在联系与差异的知识进行分析、区别、归纳,从而促进学生实现辨析异同、掌握特征、形成知识、发展能力的学习活动。其中,“变式”是通过必要的变和不变,帮助学生对知识内容的关键属性形成准确认识。由于几何图形知识之间往往存在一定的联系,所以在教学中,变式比较是强化空间观念、锻炼思维能力的有效途径。为此,教师可利用变式比较的方法引导学生进行灵活解题与创造性训练,强化学生的创新思维能力。

如:教学“三角形”时,笔者给学生提供了三根小棒(蓝色12厘米、黄色3厘米、红色8厘米),让学生观察和思考用这三根小棒是否可以围成一个三角形?学生给出否定答案之后,笔者提出了变式问题:(1)如果黄边与红边的长度不变,蓝边长度可以取多少(取整数)?(2)如果红边与蓝边的长度不变,黄边长度至少是多少(取整数)?(3)如果黄边与蓝边的长度不变,红边长至少要取多少(取整数)?然后,笔者用蓝色小棒长度缩短的方式,帮助学生巩固已经得到的知识结论。最后,分别改变红色小棒与黄色小棒的长度,使学生明白之前的结论可以扩大适用范围。教师在比较中引导学生进行了逆向思维,使学生从不同的思路出发寻找新的方法。

四、优化实践练习,促进思维创新

数学知识和现实生活具有十分紧密的联系。所以在空间观念与思维能力的培养中,教师避免将教学活动局限于课堂中,可以结合课内知识组织学生进行一些课外实践活动。

如:学习“体积与容积”时,学生对体积与容积的概念,及两者之间的差别与联系有了初步了解。通过对教学内容的分析来看,引导学生感受物体体积与容积的大小,是发展学生空间观念的重要途径。生活中很多物体的形状是不规则的,通常难以直接测量和计算其体积与容积。于是,笔者给学生布置了一个课外实践任务,要求学生自己设计方案,对一些不规则物体的体积或容积进行测量。通过这一活动,进一步发展了学生的空间观念与思维创新能力,且使学生对知识有了更加灵活地掌握。

总之,在小学数学教学中,教师要注重培养学生空间观念与思维能力的重要性,不断对小学数学的教学规律以及学生的认知特点进行深入的探索,然后对学生进行更具有针对性的指导。这样才能使教学活动更加贴近学生的实际发展需要,从而帮助学生取得更加理想的学习效果。

参考文献:

[1]郝德英.小学数学教学空间观念的培养[J].儿童大世界(下半月),2017,(11):139.

[2]徐江莲.小学数学教学中如何培养学生的空间观念[J].西部素质教育,2017,3,(20):76~77.

[3]刘   霞.浅谈小学数学教学中如何培养学生的空间观念[J].科教导刊-电子版(下旬),2017,(10):159.

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