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聚焦核心素养发展空间观念
摘 要:数学课程中的空间观念是小学数学核心素养之一,是学生必备的数学品格和关键的数学能力,可见其在小学数学教学中的重要作用,空间观念的养成,不仅可以发挥学生的想象力,培养学生的创造性,而且有利于小学生建立良好的逻辑思维能力,有利于为今后学好空间几何打下坚实基础。
关键词:核心素养;空间观念;图形几何;数学能力;数学思想
空间观念是小学数学核心素养之一,培养空间观念为学生的创新精神、社会参与、审美情趣和人文情怀等诸多方面都搭建了个新平台。因此,发展空间观念,提升数学思维,让学生具有初步的创新意识,提高解决问题的能力,有利于其终身发展。
一、挖掘经验,建立空间观念
进行几何教学时,要充分利用学生的经验,从小学生熟悉的事物中引入。弗赖登塔尔说过:“数学来源于现实,高于现实,用于现实。”虽然学生年龄小,但在生活中积累了一定的生活经验,形成了不少的数学表象,教学中利用学生已有的生活经验,把学生生活中所熟悉的事例作为数学素材,使学生感到亲切、自然、有趣,引发学习数学的欲望。如一年级“认识物体与图形”这个单元立体图形的教学,学生在幼儿园搭积木的游戏活动中已初步认识了长方体、正方体、球、圆柱体。教学时我为学生提供保健箱、牙膏盒砖头、魔方、火柴盒、罐头筒、皮球等物体,先让学生根据已有的生活经验通过分类来识别这些立体图形,再让学生通过看一看、搭一搭、摸一摸、推一推、滚一滚的操作活动认识这些立体图形的特点,并通过说一说身边哪些物体的形状分别是这四种立体图形进一步丰富学生的表象。这样通过一系列的活动,以后一提起“圆柱体”,学生立即能再现它那生动的形象:象罐头筒那样的,粗细均匀的,横放在桌面上能够滚动的……
二、引导观察,形成空间观念
观察是一种有目的、有顺序、持久的视觉活动,它是小学生获得初步空间观念的主要途径之一。在观察中,可让学生逐步获得有关几何形体的表象,形成良好的空间观念。赞科夫指出:“进行观察是很可贵的,儿童能够积累自
己关于自然界的表象,同时还能掌握仔细观察事物的技能,观察应当在认识自然界上占有重要的地位”。在观察中,学生可以逐步获得有关几何形体的表象(表象是由感知到概念之间的阶梯,它具有直观性和概括性),形成良好的空间观念。
如,在学习“长方体和正方体的体积”时,可设计如下实验,建立体积的概念:在一个底部留有一个小孔的铁盒中装满橡皮泥,再把一个长方体木块塞入橡皮泥中,盖紧盒盖,盒中的一些橡皮泥就从底部的小孔中挤出;在一个盛满水的容器中放入一个铁块,水就会溢出来。引导学生观察上述实验得出:物体占有空间。在此基础上引导学生观察橡皮、文具盒、书包,问哪一个物体所占空间大?进而得出:物体所占空间的大小叫做物体的体积。这样,学生通过观察、感知,不但理解了体积的概念而且建立并形成了初步的空间观念。
三、注重操作,巩固空间观念。
空间观念的形成,只靠观察是不够的,教师还必须引导学生自己进行独立的操作实验活动,让他们去比一比,折一折,剪一剪,拼一拼、画一画。通过视觉、触觉、听觉等多种分析器官共同参与的操作活动,空间观念便易于形成和巩固。如在长方体的教学中,先引导学生观察粉笔盒、三角柜、篮球等,说明这些物体的形状是立体图形,并出示长方形、正方形、三角形等一些平面图形,使学生从直观上初步了解平面图形与立体图形的不同,初步建立空间概念。然后让学生拿出自已准备的长方体,让学生先摸一摸长方体的面,有规律地边摸边数(按照上、下、左、右、前、后)看看长方体有几个面,同时观察每个面是什么形状,哪些面是完全相同的,有几组相对的面,相对的面大小有什么关系?在学生操作的同时,我再结合进行演示,出示涂有三种不同颜色的长方体,将三组相对的面揭示下来,贴在黑板上,帮助学生更好地认识长方体面的特征。同样在认识“棱”的特征时,也让学生摸一摸,有顺序数一数,量一量棱的长度,再看一看哪些是相等的?出示涂有不同颜色的长方体框架,让学生动手量一量相对棱的长度,使他们明白相对棱的关系。同时通过量一量,再来算一算每个面的面积的大小。通过这些操作,加深学生对长方体特征的认识。通过这样从三维到二维,再从二维到三维的反复转换,使学生不断认识、了解、把握了实物与相应图形的相互转换关系,空间观念就会不断地发生并渐渐形成。
四、展开想象,强化空间观念
爱因斯坦曾说过:“想象比知识更重要,因为知识是有限的,而想象可以包罗整个宇宙”。一切创造都伴随想象。如果我们对“想象”的过程进行科学合理的实施,就能对数学学习的想象活动进行有效的内化,使学生在学习“图形与几何”数学知识的同时,空间想象能力也能得到有效地提高。如:《认识三角形》一课中,在探究了三角形定义和特点后,可设计一个游戏环节:想想猜猜。师首先出示了A、B、C、D四点。1.想象三角形。任意选三个点作为三角形的三个顶点,连成一个三角形,想象一下你连的三角形是什么样的?2.介绍自己想象的三角形。
五、开拓思维,深化空间观念
教师在课堂教学时应开拓学生思路,鼓励孩子从不同角度思考问题,寻求不同的解题策略,以发展学生空间观念。如我国的传统游戏中有七巧板,学生能利用七块神奇的图形拼出有新意、有美感、抽象的各种图案,在这个游戏中,不但要让学生感受七巧板在生活中是确实存在的,而且也是完全有可能用于现实中的。在几何学习的过程中,学生自己的创作对发展空间观念的作用很大。
总而言之,培养学生的人文素养,不仅仅是理念的问题,也不是具体的一堂课的问题,而是一个长期积淀的过程。教学中,我们应联系生活实际,引导学生观察,注重实践操作,开拓学生思路,引导学生运用多种感官积极主动地参与到教学中来,协调活动,使具体事物的形象在头脑中得到全面的反映,以促使学生对几何形体有深刻的认识,有利于把空间观念“植入”学生头脑。
参考文献:
[1]张尖,小学生空间观念培养“五部曲"T.J].数学教学通讯,2017(3)