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发展学生空间观念的一般策略

2014-08-12王伟平

教学月刊·小学数学 2014年8期
关键词:表象正方体长方体

王伟平

空间观念是人类重要的心智技能之一,是创新思维的基础。培养小学生初步空间观念一直是小学数学教学的重要任务之一。《义务教育数学课程标准(2011年版)》明确指出:“在数学课程中,应当注重发展学生的数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力和模型思想。”那么,如何在小学数学教学中培养学生初步的空间观念呢?根据小学生心智发展的特点和学习知识的规律,笔者结合自己在教学长方体、正方体相关知识时的教学实践,认为可以从以下几个方面入手。

一、感知积累,形成丰富鲜明的表象

小学生的心智发展和认知规律告诉我们,必须从具体形象的事物入手,才能逐步形成抽象概括的概念。在发展小学生空间观念的过程中,感知积累表象永远都是第一步。

表象就是客观事物作用于感觉器官后在头脑中留下的印象。学生在日常生活中,有意或者无意之间就已经认识了许多的形体,这些生活经验是学生进一步学习的重要基础,但仅仅有这样的感性材料还不够,还需要教师在教学中进一步进行丰富,从视觉、感觉、触觉等多维度积累鲜明的表象。

在教学“长方体的认识”时,可以设计以下教学环节。先“认一认”(学生从众多实物模型中找出长方体,从外形上与圆柱体、球体等区分开来),再“看一看”(变换长方体的摆放位置,让学生从不同角度看一看长方体,把握好长方体的整体外形),接着“摸一摸”(触摸长方体各部分,初步体会棱、面、顶点),最后“想一想”(学生闭上眼睛想想长方体的样子,在头脑中留下整体的印象)。

这样的教学,通过多种感官协同参与,让学生全面、准确地感知事物,以便于学生在脑海中建立起内涵丰富而又鲜明完整的事物表象,为进一步认识事物的本质属性做好准备。在教学活动中教师要善于给学生提供多感官的体验,激发和利用好学生已有的生活经验,以丰富学生的感性体验。

二、观察思考,发现事物的本质属性

看一看物体仅仅是停留在肤浅的外在感性层面,观察则要求学生有目的、有计划、有思维地参与进行知觉活动。指导学生学会合理、有序观察,引导学生边观察边思考,是学生认识和掌握事物概念和本质特性的基本方法。

在教学“长方体的特征”时,可以设计以下教学环节。先是自由观察长方体模型学具,并说说注意到了长方体的那些特征;再有意识地引导学生分别观察面、棱以及顶点的特征,指导学生从它们的个数、大小以及相对的位置关系等方面进行思考,最后让学生自己总结出相关的规律和特征,从而认识长方体的本质属性。

这样的观察活动,目的明确,要求清晰,指引学生逐步拨开知识的层层面纱。在教学过程中,可以组织多种多样的观察活动,培养学生良好的观察习惯,对学生进行观察方法的指导,提高学生的观察能力,发展空间观念。

三、操作强化,经历知识的形成过程

儿童心理学家皮亚杰指出:“要认识一个客体,就必须动之以手。”动手操作是一种非常重要的认知活动,既是视觉、触觉、听觉等多感官协同作用认识事物的过程,又是人的思维过程外化为物质形态的表现。在培养学生空间观念的过程中,通过折、剪、搭、量、拼、画等具体的操作活动,经历知识形成的过程,让学生感知、发现、建构正确的空间形式和位置关系,获得对知识的真正理解。

在教学“长方体的展开图”时,就可以设计学生亲手操作的教学环节。

1.剪一剪:学生拿出自己准备的长方体,沿着长方体的棱把长方体纸盒剪开,观察长方体中哪两个面是相对的;

2.画一画:把剪开来的图形,沿着边描画在白纸上,观察纸上的图形,思考面与面直接的关系;

3.折一折:在设计练习的时候,专设多种不同的展开图,让学生先思考哪些能折成长方体,哪些不能,再通过折一折来加以验证。

学生的实践操作活动是构建空间形式的重要方式,在空间与图形知识领域具体的教学实践中,教师应该根据知识内在的特点,结合学生的实际,尽可能多地设计多层次、多样化的实践操作活动,让学生在做中学、做中悟、做中思。

四、比较辨析,理解概念间的异同

比较是一切理解和思维的基础,人们对客观事物的较为深刻的认识,一般都是在比较中实现的。在教学实践中笔者发现,几何知识中概念较多,学生很容易混淆,这对学生形成正确的空间观念势必会造成较大的影响,引导学生学会进行知识间的比较,培养学生对概念进行辨析的习惯,是提高学生空间想象能力的一条捷径。

在学习了长方体和正方体的相关知识后,仍有部分学生对“正方体是特殊的长方体”这一概念的认识不深刻,正方体与长方体比较究竟特殊在什么地方,学生思维中不是很明晰,针对这一现象,在教学中笔者特别设计了长方体和正方体知识比较的环节,通过学生的讨论和交流,逐步形成如下表格,把知识之间的异同完全梳理出来。

五、想象推理,运用中发展空间观念

想象和推理都是高级的思维活动,需要在大量感性积累的基础上进行,在掌握基本知识和基本概念的基础上,可以引导和激发学生去想象,在逐步推理的过程中,进一步发展学生的空间观念。

教学长方体表面积的计算时,笔者先利用实物教具进行适当的操作体验,让学生明白基本的原理,在此基础上再进行计算方法的总结和归纳,并在教学过程中,由浅入深分别设计了以下问题,引导学生去想象和思考:“想象长方体的各个面分别应该怎样计算面积?”“根据各个面之间的关系,能简化算法吗?”“你能总结出长方体表面积计算的一般方法吗?”在问题驱使下,促使学生进行学习,在掌握知识的同时,进一步激发了学生的空间想象能力。

学生空间观念的形成不是一蹴而就的,是一个长期培养和发展的过程。在实际的教学中,我们要遵循学生认知规律和学生思维发展的规律,精心组织好教学活动。多观察积累具体感知,多操作丰富感性认识,多辨析理清关系异同,多思考促使想象推理,是开展空间观念教学的一般策略,在实践教学中,结合教材特点和学生学情正确合理地使用,一定能有效地促进学生数学素养的提升。

(江苏省丹阳市珥陵中心小学 212362)endprint

空间观念是人类重要的心智技能之一,是创新思维的基础。培养小学生初步空间观念一直是小学数学教学的重要任务之一。《义务教育数学课程标准(2011年版)》明确指出:“在数学课程中,应当注重发展学生的数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力和模型思想。”那么,如何在小学数学教学中培养学生初步的空间观念呢?根据小学生心智发展的特点和学习知识的规律,笔者结合自己在教学长方体、正方体相关知识时的教学实践,认为可以从以下几个方面入手。

一、感知积累,形成丰富鲜明的表象

小学生的心智发展和认知规律告诉我们,必须从具体形象的事物入手,才能逐步形成抽象概括的概念。在发展小学生空间观念的过程中,感知积累表象永远都是第一步。

表象就是客观事物作用于感觉器官后在头脑中留下的印象。学生在日常生活中,有意或者无意之间就已经认识了许多的形体,这些生活经验是学生进一步学习的重要基础,但仅仅有这样的感性材料还不够,还需要教师在教学中进一步进行丰富,从视觉、感觉、触觉等多维度积累鲜明的表象。

在教学“长方体的认识”时,可以设计以下教学环节。先“认一认”(学生从众多实物模型中找出长方体,从外形上与圆柱体、球体等区分开来),再“看一看”(变换长方体的摆放位置,让学生从不同角度看一看长方体,把握好长方体的整体外形),接着“摸一摸”(触摸长方体各部分,初步体会棱、面、顶点),最后“想一想”(学生闭上眼睛想想长方体的样子,在头脑中留下整体的印象)。

这样的教学,通过多种感官协同参与,让学生全面、准确地感知事物,以便于学生在脑海中建立起内涵丰富而又鲜明完整的事物表象,为进一步认识事物的本质属性做好准备。在教学活动中教师要善于给学生提供多感官的体验,激发和利用好学生已有的生活经验,以丰富学生的感性体验。

二、观察思考,发现事物的本质属性

看一看物体仅仅是停留在肤浅的外在感性层面,观察则要求学生有目的、有计划、有思维地参与进行知觉活动。指导学生学会合理、有序观察,引导学生边观察边思考,是学生认识和掌握事物概念和本质特性的基本方法。

在教学“长方体的特征”时,可以设计以下教学环节。先是自由观察长方体模型学具,并说说注意到了长方体的那些特征;再有意识地引导学生分别观察面、棱以及顶点的特征,指导学生从它们的个数、大小以及相对的位置关系等方面进行思考,最后让学生自己总结出相关的规律和特征,从而认识长方体的本质属性。

这样的观察活动,目的明确,要求清晰,指引学生逐步拨开知识的层层面纱。在教学过程中,可以组织多种多样的观察活动,培养学生良好的观察习惯,对学生进行观察方法的指导,提高学生的观察能力,发展空间观念。

三、操作强化,经历知识的形成过程

儿童心理学家皮亚杰指出:“要认识一个客体,就必须动之以手。”动手操作是一种非常重要的认知活动,既是视觉、触觉、听觉等多感官协同作用认识事物的过程,又是人的思维过程外化为物质形态的表现。在培养学生空间观念的过程中,通过折、剪、搭、量、拼、画等具体的操作活动,经历知识形成的过程,让学生感知、发现、建构正确的空间形式和位置关系,获得对知识的真正理解。

在教学“长方体的展开图”时,就可以设计学生亲手操作的教学环节。

1.剪一剪:学生拿出自己准备的长方体,沿着长方体的棱把长方体纸盒剪开,观察长方体中哪两个面是相对的;

2.画一画:把剪开来的图形,沿着边描画在白纸上,观察纸上的图形,思考面与面直接的关系;

3.折一折:在设计练习的时候,专设多种不同的展开图,让学生先思考哪些能折成长方体,哪些不能,再通过折一折来加以验证。

学生的实践操作活动是构建空间形式的重要方式,在空间与图形知识领域具体的教学实践中,教师应该根据知识内在的特点,结合学生的实际,尽可能多地设计多层次、多样化的实践操作活动,让学生在做中学、做中悟、做中思。

四、比较辨析,理解概念间的异同

比较是一切理解和思维的基础,人们对客观事物的较为深刻的认识,一般都是在比较中实现的。在教学实践中笔者发现,几何知识中概念较多,学生很容易混淆,这对学生形成正确的空间观念势必会造成较大的影响,引导学生学会进行知识间的比较,培养学生对概念进行辨析的习惯,是提高学生空间想象能力的一条捷径。

在学习了长方体和正方体的相关知识后,仍有部分学生对“正方体是特殊的长方体”这一概念的认识不深刻,正方体与长方体比较究竟特殊在什么地方,学生思维中不是很明晰,针对这一现象,在教学中笔者特别设计了长方体和正方体知识比较的环节,通过学生的讨论和交流,逐步形成如下表格,把知识之间的异同完全梳理出来。

五、想象推理,运用中发展空间观念

想象和推理都是高级的思维活动,需要在大量感性积累的基础上进行,在掌握基本知识和基本概念的基础上,可以引导和激发学生去想象,在逐步推理的过程中,进一步发展学生的空间观念。

教学长方体表面积的计算时,笔者先利用实物教具进行适当的操作体验,让学生明白基本的原理,在此基础上再进行计算方法的总结和归纳,并在教学过程中,由浅入深分别设计了以下问题,引导学生去想象和思考:“想象长方体的各个面分别应该怎样计算面积?”“根据各个面之间的关系,能简化算法吗?”“你能总结出长方体表面积计算的一般方法吗?”在问题驱使下,促使学生进行学习,在掌握知识的同时,进一步激发了学生的空间想象能力。

学生空间观念的形成不是一蹴而就的,是一个长期培养和发展的过程。在实际的教学中,我们要遵循学生认知规律和学生思维发展的规律,精心组织好教学活动。多观察积累具体感知,多操作丰富感性认识,多辨析理清关系异同,多思考促使想象推理,是开展空间观念教学的一般策略,在实践教学中,结合教材特点和学生学情正确合理地使用,一定能有效地促进学生数学素养的提升。

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空间观念是人类重要的心智技能之一,是创新思维的基础。培养小学生初步空间观念一直是小学数学教学的重要任务之一。《义务教育数学课程标准(2011年版)》明确指出:“在数学课程中,应当注重发展学生的数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力和模型思想。”那么,如何在小学数学教学中培养学生初步的空间观念呢?根据小学生心智发展的特点和学习知识的规律,笔者结合自己在教学长方体、正方体相关知识时的教学实践,认为可以从以下几个方面入手。

一、感知积累,形成丰富鲜明的表象

小学生的心智发展和认知规律告诉我们,必须从具体形象的事物入手,才能逐步形成抽象概括的概念。在发展小学生空间观念的过程中,感知积累表象永远都是第一步。

表象就是客观事物作用于感觉器官后在头脑中留下的印象。学生在日常生活中,有意或者无意之间就已经认识了许多的形体,这些生活经验是学生进一步学习的重要基础,但仅仅有这样的感性材料还不够,还需要教师在教学中进一步进行丰富,从视觉、感觉、触觉等多维度积累鲜明的表象。

在教学“长方体的认识”时,可以设计以下教学环节。先“认一认”(学生从众多实物模型中找出长方体,从外形上与圆柱体、球体等区分开来),再“看一看”(变换长方体的摆放位置,让学生从不同角度看一看长方体,把握好长方体的整体外形),接着“摸一摸”(触摸长方体各部分,初步体会棱、面、顶点),最后“想一想”(学生闭上眼睛想想长方体的样子,在头脑中留下整体的印象)。

这样的教学,通过多种感官协同参与,让学生全面、准确地感知事物,以便于学生在脑海中建立起内涵丰富而又鲜明完整的事物表象,为进一步认识事物的本质属性做好准备。在教学活动中教师要善于给学生提供多感官的体验,激发和利用好学生已有的生活经验,以丰富学生的感性体验。

二、观察思考,发现事物的本质属性

看一看物体仅仅是停留在肤浅的外在感性层面,观察则要求学生有目的、有计划、有思维地参与进行知觉活动。指导学生学会合理、有序观察,引导学生边观察边思考,是学生认识和掌握事物概念和本质特性的基本方法。

在教学“长方体的特征”时,可以设计以下教学环节。先是自由观察长方体模型学具,并说说注意到了长方体的那些特征;再有意识地引导学生分别观察面、棱以及顶点的特征,指导学生从它们的个数、大小以及相对的位置关系等方面进行思考,最后让学生自己总结出相关的规律和特征,从而认识长方体的本质属性。

这样的观察活动,目的明确,要求清晰,指引学生逐步拨开知识的层层面纱。在教学过程中,可以组织多种多样的观察活动,培养学生良好的观察习惯,对学生进行观察方法的指导,提高学生的观察能力,发展空间观念。

三、操作强化,经历知识的形成过程

儿童心理学家皮亚杰指出:“要认识一个客体,就必须动之以手。”动手操作是一种非常重要的认知活动,既是视觉、触觉、听觉等多感官协同作用认识事物的过程,又是人的思维过程外化为物质形态的表现。在培养学生空间观念的过程中,通过折、剪、搭、量、拼、画等具体的操作活动,经历知识形成的过程,让学生感知、发现、建构正确的空间形式和位置关系,获得对知识的真正理解。

在教学“长方体的展开图”时,就可以设计学生亲手操作的教学环节。

1.剪一剪:学生拿出自己准备的长方体,沿着长方体的棱把长方体纸盒剪开,观察长方体中哪两个面是相对的;

2.画一画:把剪开来的图形,沿着边描画在白纸上,观察纸上的图形,思考面与面直接的关系;

3.折一折:在设计练习的时候,专设多种不同的展开图,让学生先思考哪些能折成长方体,哪些不能,再通过折一折来加以验证。

学生的实践操作活动是构建空间形式的重要方式,在空间与图形知识领域具体的教学实践中,教师应该根据知识内在的特点,结合学生的实际,尽可能多地设计多层次、多样化的实践操作活动,让学生在做中学、做中悟、做中思。

四、比较辨析,理解概念间的异同

比较是一切理解和思维的基础,人们对客观事物的较为深刻的认识,一般都是在比较中实现的。在教学实践中笔者发现,几何知识中概念较多,学生很容易混淆,这对学生形成正确的空间观念势必会造成较大的影响,引导学生学会进行知识间的比较,培养学生对概念进行辨析的习惯,是提高学生空间想象能力的一条捷径。

在学习了长方体和正方体的相关知识后,仍有部分学生对“正方体是特殊的长方体”这一概念的认识不深刻,正方体与长方体比较究竟特殊在什么地方,学生思维中不是很明晰,针对这一现象,在教学中笔者特别设计了长方体和正方体知识比较的环节,通过学生的讨论和交流,逐步形成如下表格,把知识之间的异同完全梳理出来。

五、想象推理,运用中发展空间观念

想象和推理都是高级的思维活动,需要在大量感性积累的基础上进行,在掌握基本知识和基本概念的基础上,可以引导和激发学生去想象,在逐步推理的过程中,进一步发展学生的空间观念。

教学长方体表面积的计算时,笔者先利用实物教具进行适当的操作体验,让学生明白基本的原理,在此基础上再进行计算方法的总结和归纳,并在教学过程中,由浅入深分别设计了以下问题,引导学生去想象和思考:“想象长方体的各个面分别应该怎样计算面积?”“根据各个面之间的关系,能简化算法吗?”“你能总结出长方体表面积计算的一般方法吗?”在问题驱使下,促使学生进行学习,在掌握知识的同时,进一步激发了学生的空间想象能力。

学生空间观念的形成不是一蹴而就的,是一个长期培养和发展的过程。在实际的教学中,我们要遵循学生认知规律和学生思维发展的规律,精心组织好教学活动。多观察积累具体感知,多操作丰富感性认识,多辨析理清关系异同,多思考促使想象推理,是开展空间观念教学的一般策略,在实践教学中,结合教材特点和学生学情正确合理地使用,一定能有效地促进学生数学素养的提升。

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