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数学教学中空间观念的培养思路

2021-07-11贲可琴

小学教学参考(数学) 2021年5期
关键词:空间观念培养核心素养

贲可琴

[摘 要]培养学生的核心素养是践行“立德树人”理念的具体表现。空间观念是小学数学核心素养的重要内容之一,数学教学中,教师应结合教学经验,寻找培养思路,认真开展空间观念的培养工作。

[关键词]小学数学;空间观念;培养;核心素养

[中图分类号] G623.5[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068(2021)14-0072-02

小学数学教学中培养学生的空间观念,有助于提高学生的空间想象力,为其以后更好地学习、提升核心素养奠定坚实的基础。因此,教师应与时俱进,认真学习相关内容,围绕具体的教学内容,积极寻找多种培养思路,将空间观念的培养工作落到实处,不断提升学生的学习体验,激发学生的学习兴趣。

一、借助生活情境,培养空间观念

结合物体的特征抽象出几何图形,根据几何图形想象出实际物体是空间观念教学的内容之一。授课时,为培养学生的空间观念,教师应注重创设生活情境,以此提高学生学习的積极性。一方面,认真研究教学内容,思考哪些生活情境是学生较为熟悉的,借助学生熟悉的事物进行教学,并给予学生针对性的指导与启发,使学生掌握抽象的方法与技巧,构建几何图形与实物之间的关系,增强课堂的趣味性,降低学习的难度,让学生更好地理解所学知识。另一方面,为使学生当堂掌握所学知识,提升空间观念,教师应注重创设与生活相关的问题,并给学生留出一定的思考时间,进行分析作答。

例如,在讲解“观察物体”时,可在课堂上创设以下问题情境。

如图1所示,桌子上放着一盏台灯,小崔、小玉、小明分别站在不同的角度进行观察,小崔看到的是(),小玉看到的是(),小明看到的是()。

学生对这个情境并不陌生,能很好地调动起思考的积极性。分析可知,该题考查学生从不同角度看同一物体会看到什么样的形状,对培养学生的空间观念具有重要促进作用。

从小崔的角度看到的是台灯的后面,无法看到台灯的开关,因此,小崔看到的是B;从小玉的角度看到的是台灯的侧面,看到灯头与灯座的连接部分具有一定弧度,因此,小玉看到的是C;从小明的角度可以看到台灯的正面,因此,小明看到的是A。

二、借助信息技术,培养空间观念

教师培养学生的空间观念时,应引导学生想象物体不同位置之间的关系,并借助信息技术为学生呈现直观、动态化的物体,使学生在头脑中形成清晰的模型。一方面,在讲解几何知识时,用心准备多媒体课件,借助多媒体向学生直观地呈现常见物体的特征。如正方体、长方体、圆柱的点、线、面特征,帮助学生厘清立体图形的点、线、面的位置关系。另一方面,借助多媒体为学生讲解经典例题。课堂上运用多媒体从不同角度展示物体,使学生更加清晰地认识物体不同位置之间的内在关联,更好地理解例题,以便以后解答类似习题时迅速找到解题思路。如在讲解立体图形表面积知识时,为提高学生应用所学知识解决问题的灵活性,更好地培养学生的空间观念,可运用多媒体讲解以下例题。

一个正方体的棱长为4分米,在其6个面的中央分别分布着大小相等、底面为正方形的洞,洞底面的边长为1分米,洞深1分米,这个正方体的表面积为多少?

该习题对学生的空间想象力要求较高,学生需要根据描述想象出正方体的具体形状。授课中,为提高学生的解题效率,教师运用多媒体呈现正方体以及洞的轮廓,使学生清晰地看到这个正方体的样子,分析正方体表面积变化情况,而后鼓励学生运用正方体表面积公式进行计算。

学生认真观察大屏幕上展示的立体图形后,可知因洞的存在导致正方体的表面积增加。以1个洞为研究对象,正方体增加的表面积为4个小正方形的面积。1个洞增加的表面积是S=4×1×1=4(平方分米),则6个洞增加的表面积是S=6×4=24(平方分米),因此该正方体的表面积是S正方体=6×4×4+24=120(平方分米)。

三、借助合理想象,培养空间观念

描述图形的运动与变化也属于空间观念培养的范畴。授课中,教师可引导学生借助生活经验进行合理想象,促进学生空间观念的提升。一方面,教师要在课堂上围绕所学知识设计相关的问题,要求学生充分发挥想象力进行作答。同时,关注学生的作答结果,若学生得出的结果是正确的,应给予表扬,若是错误的,要帮助学生改正,找到图形运动过程中变与不变的量,掌握图形运动的规律。另一方面,为调动学生想象的积极性,教师可设计趣味题,要求学生积极思考,相互比赛,看哪一位学生能够最快得出正确结果。这样不仅能激发学生的竞争意识,活跃课堂氛围,而且能很好地锻炼学生的想象力,培养空间观念。

例如,在教学“旋转”时,为使学生能够准确描述图形的运动情况,教师可围绕以下问题,组织学生开展解题比赛活动。

认真观察如图2所示的图形,发挥合理的想象,回答下列问题:

(1)将图形A绕点O按()时针方向旋转90度,可以得到图形B;

(2)将图形B绕点O按顺时针方向旋转()度,可得到图形C;

(3)将图形B绕点O按顺时针方向旋转180度,可得到图形();

(4)将图形A绕点O按逆时针方向旋转()度,可得到图形D。

该题目考查学生对图形的旋转的掌握情况,能很好地加深学生对图形旋转的认识,培养学生的空间观念。对于问题(1),需建立图形A与图形B之间的位置关系,图形A绕点O按顺时针方向旋转90度可得到图形B,由问题(1)不难得出问题(2)的答案为按顺时针方向旋转90度;对于问题(3),以图形B上的一点为研究对象,将其按顺时针旋转180度,发现其落在图形D上;对于问题(4),由图形A到图形D,只需绕点O按逆时针方向旋转90度即可。

四、借助习题训练,培养空间观念

小学数学教学中应借助习题要求学生根据描述绘制相关图形,训练培养学生的空间观念。一方面,认真汇总教材中能培养学生空间观念的图形知识,结合学生的学情,做好练习题的设计与选择,在课堂上为学生留出充足的思考时间,要求学生认真审题,吃透题意,在合适的位置绘制正确的图形。另一方面,在训练过程中,为使学生掌握相关的解题技巧,提高解题效率,应鼓励学生总结解题的技巧,思考绘制图形应注意的细节,尤其鼓励学生相互分享解题经验,抱着虚心学习的态度借鉴他人的经验,及时弥补自己的不足,牢固掌握所学知识,在提升解题水平的同时,培养空间观念。其中图形的平移、旋转、对称是小学数学的重点知识,为通过习题训练培养学生的空间观念,教师可设计如下习题。

认真观察如图3所示的图形,按照如下要求绘出对应的图形。

(1)将图A按照2 ∶1的比例放大;

(2)将图B绕O点按顺时针方向旋转90度;

(3)将图C向左平移5格,再向上平移6格;

(4)画出图D的另一半,使它成为一个轴对称图形。

该习题考查了学生对图形的放大、旋转、平移、对称的掌握情况,不仅能帮助学生很好地巩固所学知识,锻炼动手能力,而且能有效培养学生的空间观念。学生解题后总结经验,使学生很好地掌握了该类习题的解题技巧。对于问题(1),先将图形A的上、下两边变为原来的2倍,即占6个方格,而后将图形绘制完全即可;对于问题(2),可先将图B按顺时针方向旋转90度,而后绘制出图形即可;对于问题(3),选取图C上的任意一个点,按照要求进行平移,而后结合原图补全图形即可;对于问题(4),难度不大,参照右边图形画出左半部分即可。

为进一步提高教育水平,促进学生发展,教育界掀起了课程改革的浪潮,并将核心素养的培养作为课程改革的重要任务。当前培养学生的核心素养在各学段、各学科中如火如荼地开展,对此,教师应做好对于核心素养内容的学习与研究,明确空间观念在数学核心素养中的重要地位,积极采取有效措施,将空间观念渗透到各教学环节中,使学生在习得相关数学知识的同时培养空间观念,为以后更好地学习及发展奠定坚实的基础。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 林志萍.例谈小学数学课堂教学中空间观念的培养策略[J].数学学习与研究,2020(05).

[2] 景良婷.小学数学图形教学中学生空间观念培养研究[J].数学学习与研究,2019(23).

(责编 黄 露)

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