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如何在小学数学的教学中去培养学生的空间观念

蔡文杰
  
山海经
2024年35期
湖南科技大学教育学院

摘要:空间观念是小学数学的十大核心素养之一,也是学生学习数学时的关键能力。其主要体现空间观念的“图形与几何”的教学内容是小学数学四大主要教学内容之一。在当前发布的新课程标准中明确提出要将培养学生良好的数学核心素养作为数学教学的核心。空间观念的培养不仅能有助于学生的空间想象力和抽象思维的发展,还可以更好的帮助学生形成数形结合的思维,以及理解图形与几何的知识,解决相关问题,提升学生创新能力。那么如何培养小学生的空间观念就是我们应该关注和解决的问题。

关键词;小学数学;教学策略;空间观念

数学作为一门高度抽象复杂的学科,要求学生具备出色的逻辑思维和想象力。因此,培养和加强学生的空间感知能力一直是小学数学教育的要点之一。在小学数学课程中,培养空间感知能力被认为是一项基本素养,其主要内容涵盖了对于空间物体和图形形状、大小以及相对位置的认知。这种认知是构建空间想象力的重要基础,对于培养学生的抽象思维、图形认知能力以及数学与几何思维的结合至关重要。因此,小学阶段被视为培养学生空间感知能力的关键时期。

一、小学阶段培养学生空间观念的重要价值

(一)为学生的想象力发展奠定基础。

激发学生的想象力对于培养他们的空间观念具有重要的实践意义。空间观念本质上是建立在虚拟环境和空间基础上的,通过发挥想象力,学生可以找到解决数学问题的思路和方法。因此,只有当学生具备了良好的想象力和创造力时,他们才能更进一步地利用空间观念来解决问题。当教师将培养学生空间观念作为数学课程的教育目标时,这意味着小学生的想象力和创造力得到了更充分的发挥,可以通过具体的数学问题研究和数学思维引导来实现。对于小学生来说,这符合他们身心发展的基本特征。在未来的数学课程学习中,空间观念和想象力将继续成为提升数学知识学习效果的重要动力。

(二)为学生未来的空间观念的发展打下基础

随后的数学教学课程主要涵盖高难度的几何学或图形识别类课程,对学生的空间想象力要求更高。虽然这些课程可能不会在小学阶段全部完成,但从小学起就培养相关能力有助于引导学生的思维发展朝着明确的方向发展。这种方法也为学生今后的创造力和思维能力培养打下基础。在小学生的启蒙阶段,他们的接受能力较强,教学引导效果相对较好,因此教师可以借助初级阶段的空间思维引导素材,在课程组织中加强对学生空间思维能力的培养,从而为他们后续学习更具难度和深度的数学知识奠定思想和实践基础。

二、在培养小学生空间观念时所面临的问题

(一)小学生的思维发展的不完全

1.抽象思维发展的不完全

空间概念通常是抽象的,对于年幼的小学生来说,理解这些概念可能会相当困难,因为他们所处的思维发展阶段处于具体形象思维为主的阶段,虽然已经有了抽象思维的萌芽,但是对于抽象观念的理解仍然需要具体事物的支持。

2.语言表达能力的受限

由于空间观念的抽象性很强,小学生可能难以准确的用语言表达他们的空间想法,这可能导致教师难以理解他们的思维和想法。

3.小学生空间想象能力发展还不完全

自身无法形成完整的空间模型,也不能很好地应用于现实。例如,学生可以通过图形布局和自己的经验,清楚说出物体的三视图,然而,通过物体的三视图,还无法还原成空间模型。例如,当学生学习长方体和正方体时,他们仍然按照学习的平面图形思维来思考,无法把握平面图形和立体图形的区别。

(二)小学生对空间知识的学习缺乏积极性

由于空间知识的抽象度太高,学生的自我认知又是有限的,导致学生在面对抽象性很高的知识时,畏难情绪和心态就会随之产生,从而导致学生对于空间知识缺乏兴趣。大多数学生也很难真正理解空间概念。此外,教师常常以自身的思维去思考问题,也就导致教师难以真正了解学生想法。例如,在目前的实际图形教学中,教师并没有指导学生参与图形设计和制作,没有了解学生的学习情况,也没有聚焦于学生观察能力的培养,学生难以形成空间观念[1]。

三、培养小学生空间观念的教学策略

(一)将生活实际问题与空间观念建立联系

与生活先脱离的教学,会使教学显得枯燥。只有当知识的学习与实际生活相结合时,才有利于更好地教学。在数学教学过程中,教师应时刻注意指导学生观察各种生活现实,帮助学生建立空间观念与实际生活之间的联系。在生活中,如高楼大厦、纸箱、气球、积木等,都是空间图形。因此,教师可以将生活实际的空间图形纳入教学,构建活泼有趣的课[2]。

(二)开展实践教学,培养学生的空间想象力

小学生在学习小学数学知识的过程中离不开动手操作。任课教师在讲解相关图形和集合方面的数学知识时,不仅需要引导小学生认真仔细地观察事物,同时还需要鼓励小学生亲自进行动手操作,通过画、剪、拼协助小学生内化所学习的数学知识,以此促使小学生从理性的角度认识事物,加强小学生空间观念的培养。例如:小学数学教师在讲《平移、旋转与轴对称》课时,可以组织小学生利用身边的直尺、练习册等进行平移和旋转,并对其进行认真的观察。

(三)增强学生推理能力和想象能力,培养学生的空间观念

小学生获取抽象的概念,时难以直观感受的抽象概念时,我们此时就需要通过引导学生想象,推理,去探究抽象概念的定义。推理和想象俩者好像之间有很大的区别。的确,推理是以现实为基础,开展逻辑分析推断而得出结论的一种思维方式或方法。而想象是对已有的表象进行加工改造形成新的形象的一种能力。一者较为逻辑缜密,结果可靠真实,另一者则天马行空,较为随意。但是如果在推理的基础上,去遵循一定的现实规则开展想象,如此得出的结论和感受较为符合实际。例如,教师在讲授面积的相关知识时,在讲到1平方厘米的面积是边长为1厘米的正方形大小,借此推理出1平方分米大小的面积是边长为1分米的正方形大小,在推理出1平方米面积的大小,但进一步去学习公顷面积的大小时,在教师的引导下,去激发学生的想象力去想象,思考,推理1公顷面积的大小。

(四)提升学生的观察能力,培养学生的空间观念

根据相关调查,小学生对数学空间知识的理解和掌握大体来源于现实生活,这就需要小学生认真仔细地观察事物[3]。因此,任课教师在开展数学教学活动的过程中,应该为小学生提供一定的时间和空间用来认真观察,以此促使小学生充分感知物体的空间大小,从而培养小学生的空间观念。

四、结语

空间观念并非完全抽象的概念,可以通过更全面的认知过程和对周围实际物体的认知来帮助学生更好地理解[4]。小学生正处于知识积累阶段,在这个过程中需要形成各种学习习惯和思维习惯。形成空间观念需要小学数学教师进行长期而系统的培育。因此,小学数学教师要制定科学的教学方法,通过提高学生的想象力和观察能力,改善学生的空间观念,促进学生的综合发展,从而为他们未来的数学学习奠定坚实的基础。

参考文献:

[1] 柴叶霞.如何在小学数学教学实践中培养学生的空间观念[J].新课程(小学),2019(9):2.

[2] 胡芳怡.小学数学图形教学中学生空间观念建构的行动研究 [J].数学大世界(上旬),2018(2):56-58

[3] 高宇.浅谈如何通过小学数学培养学生空间观念 [J].考试与评价,2020(11):2

[4] 江孟德.小学数学图形教学中如何培养学生的空间观念[J].数学大世界:上旬,2020(5):1.

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