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把握本质特征 培养空间观念

2014-08-14蓝雪敏

教学月刊·小学数学 2014年6期
关键词:正方体长方体正方形

蓝雪敏

一直以来,培养学生的空间观念是“图形与几何”领域教学中教师的一项重要任务。如何在把握图形本质特征的基础上发展学生的空间观念?近日,笔者在“长方体的认识”一课的教学中,做了积极有效的尝试,点滴成效与大家共享。

教学片段与解读

片段一:

当学生在实物图上认识了长方体面、棱、顶点等特征后,笔者在屏幕上出示了:

师:(指长方体)这是什么图形?

生:长方体。

师:数一数上面有几条棱?(学生数了9条)

师:长方体不是有12条棱吗?怎么只有9条了呢?

生:后面还有三条棱,看不见是因为被遮挡住了。

此时,笔者在屏幕上出示新图形。

(单位:厘米)

师:现在你们又知道了什么信息?

生:长5厘米,宽2厘米,高3厘米。

屏幕出示“填一填”,让学生独立在作业纸上完成。

前面:长( )厘米,宽( )厘米。

上面:长( )厘米,宽( )厘米。

左面:长( )厘米,宽( )厘米。

要求:(1)独立思考;(2)在图上指出每个面的位置并说一说;(3)由其中一个面你会想到什么?(交流汇报后)

师:这里有5个不同的长方形和正方形,如果要把这些图形贴到刚才的长方体上,你们认为可以选几个几号图形?各贴在长方体的什么位置?

学生很快就得出了结果:①号2个,贴在长方体的前面和后面,⑤号2个,贴在长方体的上面和下面,③号2个,贴在长方体的左面和右面。

【解读】在本次课之前,学生对于长方体特征的获得都是来源于实物或模型,属于感性认知,而长方体立体图由于透视的关系,除前、后面是标准的长方形外,其他面都变成了“平行四边形”,如果突然由模型直接跳跃到立体图,学生必然是只能被动地接受,在此笔者安排了指一指、填一填、选一选等活动,先引导学生寻找看不见的棱,然后从棱过渡到面,完善对直观图的认识。

片段二:

师:这里有一个和原来完全一样的长方体,擦掉其中一条棱,你能想出它原来的样子吗?……

生回答“能”后,师依次擦掉一条棱,并且不断追问:你还能想出它原来的样子吗?当学生回答“能” 后,师追问:你们认为只要留下几条棱,就能想出它原来的样子?

生:3条。

师:哪3条棱?

生:只要留下相交于同一个顶点的长、宽、高就可以了。如果去掉高就不知道长方体有多高,如果去掉宽就不知道长方体有多宽,如果去掉长就不知道长方体有多长。所以,要想知道长方体原来的样子,就必须留下一组长、宽、高。

【解读】长方体的本质特征是相交于一个顶点的长、宽、高决定长方体的大小。此前长方体立体图在学生的脑中已有初步印象,如何帮助学生建立更高层次的空间观念呢?逐次擦棱想象完整的长方体,边想象边推理,由此将原本靠人为规定灌输的、枯燥的数学知识,在学生的主动参与和建构中获得了更为鲜活的意义,也使得学生的观察与分析能力及空间观念等都能获得有效发展。

片段三:

师:只要根据相交于同一个顶点的长、宽、高的长度,我们就能够想到长方体的形状,现在老师把长方体的高裁掉一部分,长方体会怎么变?

生:会变矮。

师:高变为2厘米,你能想出长方体的形状吗?(课件演示高由3厘米变2厘米的过程)

(单位:厘米)

生:长方体的长5厘米,宽2厘米,高2厘米。

师:那么这个长方体又应该选几个几号图形呢,各贴在长方体的什么位置?

生:②号2个,贴在长方体的左面和右面,因为这两个面是面积相等的正方形,正方形的边长是2厘米;⑤号4个,分别贴在长方体的前面、后面、上面和下面,因为这四个面是面积相等的长方形,长5厘米,宽2厘米。

师在黑板上还原长5厘米、宽和高都是2厘米的长方体后,左手拿着普通长方体,右手拿一个较特殊长方体(有两个相对面是正方形)的实物:你觉得屏幕上的图形像老师手中的哪一个长方体?

生:像右边的。

【解读】通过对不同棱的长度的改变,引导学生由棱联想到面,在观察、想象、推理中,让他们的思维在不完整的长方体和完整的长方体之间来回“穿梭”,在认知体系逐步建构和完善的同时,空间观念也获得一定的培养。

片段四:

师:现在老师把长裁掉3厘米,长方体又会怎么变?

生:变短。

师:你还能想出它的形状吗?(课件演示长由5厘米变为2厘米的过程)

生:长、宽、高都是2厘米。

师:它又应该选几个几号图形,各贴在长方体的哪个位置呢?

生:②号6个,分别贴在前后面、上下面和左右面,因为这个长方体的6个面都是正方形,每个正方形的边长都是2厘米,面积都相等。

(单位:厘米)

师在黑板上还原边长是2厘米的正方体,然后拿出一般长方体、正方体和有两个相对面是正方形的长方体,从左往右依次摆放:你觉得屏幕上的图形像哪一个?

生:中间那个。

师:那你们认识这个长方体吗?

生1:这是一个正方体。

生2:它是特殊的长方体。

师:哦?那它特殊在哪儿呢?

生1:正方体的6个面都是正方形,每个面的面积都相等。

生2:正方体的12条棱长度都相等。

生3:正方体的长、宽、高都相等,它就是一个长、宽、高都相等的长方体,所以它是特殊的长方体。

师在黑板上运用维恩图表示出两者的关系。

【解读】看到长、宽、高的数据,想想是什么样的物体?学生的脑海里可能会根据长、宽、高的数据构建出一个整体的长方体模型,然后与已知的图形名称相比对,从而确定答案;也可能先在脑海里再现出三个图形的简约表象,再与长、宽、高的数据比对。在不断的变化比较中,自然地沟通了“正方体是特殊的长方体”,学生的空间观念进一步得到了培养。

教学思考

空间观念是几何课程改革的一个核心概念,《义务教育数学课程标准(2011年版)》对空间观念是这样要求的:“根据物体特征抽象出几何图形,根据几何图形想象出所描述的实际物体。”这显然也是“图形与几何”领域教学的重难点。那么,作为教师应当如何有效地培养学生的空间观念呢?笔者认为应当注重以下两点。

一、帮助学生把握本质特征

本质,指事物本身所固有的根本的属性,它可使人们脱离具体的形象进行创新活动。长方体的本质特征是相交于一个顶点的长、宽和高决定长方体的大小。棱的特征既是教学的重点又是难点,在引导学生初步总结出特征后,笔者先让学生在立体图上理解各个面的位置关系,设计了根据长、宽、高想象长方体,然后借助选一选将相应平面图形贴在长方体上的活动,引导学生展开观察、想象、推理,体现思维的层次性。学生从长方体实物或模型中抽象出立体图,在头脑中建立表象,这个过程是空间观念培养的基点,体现了由直观走向抽象,从直观体验上升到理性分析的空间观念形成的历程。

二、引导学生学会观察、想象

在“长方体的认识”的教学过程中,笔者多次引导学生有目的地对课件中所呈现的图形进行观察,让学生自己去分析、去比较,初步获得空间观念的生成。在仔细的观察之后,才能进行合理的想象。众所周知,想象活动是培养空间观念的主要途径。因此在仔细观察的基础上引导学生进行合理想象是本次课的着力点。先通过想象被面遮住的棱勾起学生已有的知识经验,再通过逐步擦去棱的过程想象长方体原来的样子,继而改变棱的长短,引导学生想象出特殊的长方体。这一系列持续的符合学生认知规律、层层递进式的想象活动,有利于促进学生空间观念和空间想象力的发展。

(浙江省龙游县西门小学 324400)endprint

一直以来,培养学生的空间观念是“图形与几何”领域教学中教师的一项重要任务。如何在把握图形本质特征的基础上发展学生的空间观念?近日,笔者在“长方体的认识”一课的教学中,做了积极有效的尝试,点滴成效与大家共享。

教学片段与解读

片段一:

当学生在实物图上认识了长方体面、棱、顶点等特征后,笔者在屏幕上出示了:

师:(指长方体)这是什么图形?

生:长方体。

师:数一数上面有几条棱?(学生数了9条)

师:长方体不是有12条棱吗?怎么只有9条了呢?

生:后面还有三条棱,看不见是因为被遮挡住了。

此时,笔者在屏幕上出示新图形。

(单位:厘米)

师:现在你们又知道了什么信息?

生:长5厘米,宽2厘米,高3厘米。

屏幕出示“填一填”,让学生独立在作业纸上完成。

前面:长( )厘米,宽( )厘米。

上面:长( )厘米,宽( )厘米。

左面:长( )厘米,宽( )厘米。

要求:(1)独立思考;(2)在图上指出每个面的位置并说一说;(3)由其中一个面你会想到什么?(交流汇报后)

师:这里有5个不同的长方形和正方形,如果要把这些图形贴到刚才的长方体上,你们认为可以选几个几号图形?各贴在长方体的什么位置?

学生很快就得出了结果:①号2个,贴在长方体的前面和后面,⑤号2个,贴在长方体的上面和下面,③号2个,贴在长方体的左面和右面。

【解读】在本次课之前,学生对于长方体特征的获得都是来源于实物或模型,属于感性认知,而长方体立体图由于透视的关系,除前、后面是标准的长方形外,其他面都变成了“平行四边形”,如果突然由模型直接跳跃到立体图,学生必然是只能被动地接受,在此笔者安排了指一指、填一填、选一选等活动,先引导学生寻找看不见的棱,然后从棱过渡到面,完善对直观图的认识。

片段二:

师:这里有一个和原来完全一样的长方体,擦掉其中一条棱,你能想出它原来的样子吗?……

生回答“能”后,师依次擦掉一条棱,并且不断追问:你还能想出它原来的样子吗?当学生回答“能” 后,师追问:你们认为只要留下几条棱,就能想出它原来的样子?

生:3条。

师:哪3条棱?

生:只要留下相交于同一个顶点的长、宽、高就可以了。如果去掉高就不知道长方体有多高,如果去掉宽就不知道长方体有多宽,如果去掉长就不知道长方体有多长。所以,要想知道长方体原来的样子,就必须留下一组长、宽、高。

【解读】长方体的本质特征是相交于一个顶点的长、宽、高决定长方体的大小。此前长方体立体图在学生的脑中已有初步印象,如何帮助学生建立更高层次的空间观念呢?逐次擦棱想象完整的长方体,边想象边推理,由此将原本靠人为规定灌输的、枯燥的数学知识,在学生的主动参与和建构中获得了更为鲜活的意义,也使得学生的观察与分析能力及空间观念等都能获得有效发展。

片段三:

师:只要根据相交于同一个顶点的长、宽、高的长度,我们就能够想到长方体的形状,现在老师把长方体的高裁掉一部分,长方体会怎么变?

生:会变矮。

师:高变为2厘米,你能想出长方体的形状吗?(课件演示高由3厘米变2厘米的过程)

(单位:厘米)

生:长方体的长5厘米,宽2厘米,高2厘米。

师:那么这个长方体又应该选几个几号图形呢,各贴在长方体的什么位置?

生:②号2个,贴在长方体的左面和右面,因为这两个面是面积相等的正方形,正方形的边长是2厘米;⑤号4个,分别贴在长方体的前面、后面、上面和下面,因为这四个面是面积相等的长方形,长5厘米,宽2厘米。

师在黑板上还原长5厘米、宽和高都是2厘米的长方体后,左手拿着普通长方体,右手拿一个较特殊长方体(有两个相对面是正方形)的实物:你觉得屏幕上的图形像老师手中的哪一个长方体?

生:像右边的。

【解读】通过对不同棱的长度的改变,引导学生由棱联想到面,在观察、想象、推理中,让他们的思维在不完整的长方体和完整的长方体之间来回“穿梭”,在认知体系逐步建构和完善的同时,空间观念也获得一定的培养。

片段四:

师:现在老师把长裁掉3厘米,长方体又会怎么变?

生:变短。

师:你还能想出它的形状吗?(课件演示长由5厘米变为2厘米的过程)

生:长、宽、高都是2厘米。

师:它又应该选几个几号图形,各贴在长方体的哪个位置呢?

生:②号6个,分别贴在前后面、上下面和左右面,因为这个长方体的6个面都是正方形,每个正方形的边长都是2厘米,面积都相等。

(单位:厘米)

师在黑板上还原边长是2厘米的正方体,然后拿出一般长方体、正方体和有两个相对面是正方形的长方体,从左往右依次摆放:你觉得屏幕上的图形像哪一个?

生:中间那个。

师:那你们认识这个长方体吗?

生1:这是一个正方体。

生2:它是特殊的长方体。

师:哦?那它特殊在哪儿呢?

生1:正方体的6个面都是正方形,每个面的面积都相等。

生2:正方体的12条棱长度都相等。

生3:正方体的长、宽、高都相等,它就是一个长、宽、高都相等的长方体,所以它是特殊的长方体。

师在黑板上运用维恩图表示出两者的关系。

【解读】看到长、宽、高的数据,想想是什么样的物体?学生的脑海里可能会根据长、宽、高的数据构建出一个整体的长方体模型,然后与已知的图形名称相比对,从而确定答案;也可能先在脑海里再现出三个图形的简约表象,再与长、宽、高的数据比对。在不断的变化比较中,自然地沟通了“正方体是特殊的长方体”,学生的空间观念进一步得到了培养。

教学思考

空间观念是几何课程改革的一个核心概念,《义务教育数学课程标准(2011年版)》对空间观念是这样要求的:“根据物体特征抽象出几何图形,根据几何图形想象出所描述的实际物体。”这显然也是“图形与几何”领域教学的重难点。那么,作为教师应当如何有效地培养学生的空间观念呢?笔者认为应当注重以下两点。

一、帮助学生把握本质特征

本质,指事物本身所固有的根本的属性,它可使人们脱离具体的形象进行创新活动。长方体的本质特征是相交于一个顶点的长、宽和高决定长方体的大小。棱的特征既是教学的重点又是难点,在引导学生初步总结出特征后,笔者先让学生在立体图上理解各个面的位置关系,设计了根据长、宽、高想象长方体,然后借助选一选将相应平面图形贴在长方体上的活动,引导学生展开观察、想象、推理,体现思维的层次性。学生从长方体实物或模型中抽象出立体图,在头脑中建立表象,这个过程是空间观念培养的基点,体现了由直观走向抽象,从直观体验上升到理性分析的空间观念形成的历程。

二、引导学生学会观察、想象

在“长方体的认识”的教学过程中,笔者多次引导学生有目的地对课件中所呈现的图形进行观察,让学生自己去分析、去比较,初步获得空间观念的生成。在仔细的观察之后,才能进行合理的想象。众所周知,想象活动是培养空间观念的主要途径。因此在仔细观察的基础上引导学生进行合理想象是本次课的着力点。先通过想象被面遮住的棱勾起学生已有的知识经验,再通过逐步擦去棱的过程想象长方体原来的样子,继而改变棱的长短,引导学生想象出特殊的长方体。这一系列持续的符合学生认知规律、层层递进式的想象活动,有利于促进学生空间观念和空间想象力的发展。

(浙江省龙游县西门小学 324400)endprint

一直以来,培养学生的空间观念是“图形与几何”领域教学中教师的一项重要任务。如何在把握图形本质特征的基础上发展学生的空间观念?近日,笔者在“长方体的认识”一课的教学中,做了积极有效的尝试,点滴成效与大家共享。

教学片段与解读

片段一:

当学生在实物图上认识了长方体面、棱、顶点等特征后,笔者在屏幕上出示了:

师:(指长方体)这是什么图形?

生:长方体。

师:数一数上面有几条棱?(学生数了9条)

师:长方体不是有12条棱吗?怎么只有9条了呢?

生:后面还有三条棱,看不见是因为被遮挡住了。

此时,笔者在屏幕上出示新图形。

(单位:厘米)

师:现在你们又知道了什么信息?

生:长5厘米,宽2厘米,高3厘米。

屏幕出示“填一填”,让学生独立在作业纸上完成。

前面:长( )厘米,宽( )厘米。

上面:长( )厘米,宽( )厘米。

左面:长( )厘米,宽( )厘米。

要求:(1)独立思考;(2)在图上指出每个面的位置并说一说;(3)由其中一个面你会想到什么?(交流汇报后)

师:这里有5个不同的长方形和正方形,如果要把这些图形贴到刚才的长方体上,你们认为可以选几个几号图形?各贴在长方体的什么位置?

学生很快就得出了结果:①号2个,贴在长方体的前面和后面,⑤号2个,贴在长方体的上面和下面,③号2个,贴在长方体的左面和右面。

【解读】在本次课之前,学生对于长方体特征的获得都是来源于实物或模型,属于感性认知,而长方体立体图由于透视的关系,除前、后面是标准的长方形外,其他面都变成了“平行四边形”,如果突然由模型直接跳跃到立体图,学生必然是只能被动地接受,在此笔者安排了指一指、填一填、选一选等活动,先引导学生寻找看不见的棱,然后从棱过渡到面,完善对直观图的认识。

片段二:

师:这里有一个和原来完全一样的长方体,擦掉其中一条棱,你能想出它原来的样子吗?……

生回答“能”后,师依次擦掉一条棱,并且不断追问:你还能想出它原来的样子吗?当学生回答“能” 后,师追问:你们认为只要留下几条棱,就能想出它原来的样子?

生:3条。

师:哪3条棱?

生:只要留下相交于同一个顶点的长、宽、高就可以了。如果去掉高就不知道长方体有多高,如果去掉宽就不知道长方体有多宽,如果去掉长就不知道长方体有多长。所以,要想知道长方体原来的样子,就必须留下一组长、宽、高。

【解读】长方体的本质特征是相交于一个顶点的长、宽、高决定长方体的大小。此前长方体立体图在学生的脑中已有初步印象,如何帮助学生建立更高层次的空间观念呢?逐次擦棱想象完整的长方体,边想象边推理,由此将原本靠人为规定灌输的、枯燥的数学知识,在学生的主动参与和建构中获得了更为鲜活的意义,也使得学生的观察与分析能力及空间观念等都能获得有效发展。

片段三:

师:只要根据相交于同一个顶点的长、宽、高的长度,我们就能够想到长方体的形状,现在老师把长方体的高裁掉一部分,长方体会怎么变?

生:会变矮。

师:高变为2厘米,你能想出长方体的形状吗?(课件演示高由3厘米变2厘米的过程)

(单位:厘米)

生:长方体的长5厘米,宽2厘米,高2厘米。

师:那么这个长方体又应该选几个几号图形呢,各贴在长方体的什么位置?

生:②号2个,贴在长方体的左面和右面,因为这两个面是面积相等的正方形,正方形的边长是2厘米;⑤号4个,分别贴在长方体的前面、后面、上面和下面,因为这四个面是面积相等的长方形,长5厘米,宽2厘米。

师在黑板上还原长5厘米、宽和高都是2厘米的长方体后,左手拿着普通长方体,右手拿一个较特殊长方体(有两个相对面是正方形)的实物:你觉得屏幕上的图形像老师手中的哪一个长方体?

生:像右边的。

【解读】通过对不同棱的长度的改变,引导学生由棱联想到面,在观察、想象、推理中,让他们的思维在不完整的长方体和完整的长方体之间来回“穿梭”,在认知体系逐步建构和完善的同时,空间观念也获得一定的培养。

片段四:

师:现在老师把长裁掉3厘米,长方体又会怎么变?

生:变短。

师:你还能想出它的形状吗?(课件演示长由5厘米变为2厘米的过程)

生:长、宽、高都是2厘米。

师:它又应该选几个几号图形,各贴在长方体的哪个位置呢?

生:②号6个,分别贴在前后面、上下面和左右面,因为这个长方体的6个面都是正方形,每个正方形的边长都是2厘米,面积都相等。

(单位:厘米)

师在黑板上还原边长是2厘米的正方体,然后拿出一般长方体、正方体和有两个相对面是正方形的长方体,从左往右依次摆放:你觉得屏幕上的图形像哪一个?

生:中间那个。

师:那你们认识这个长方体吗?

生1:这是一个正方体。

生2:它是特殊的长方体。

师:哦?那它特殊在哪儿呢?

生1:正方体的6个面都是正方形,每个面的面积都相等。

生2:正方体的12条棱长度都相等。

生3:正方体的长、宽、高都相等,它就是一个长、宽、高都相等的长方体,所以它是特殊的长方体。

师在黑板上运用维恩图表示出两者的关系。

【解读】看到长、宽、高的数据,想想是什么样的物体?学生的脑海里可能会根据长、宽、高的数据构建出一个整体的长方体模型,然后与已知的图形名称相比对,从而确定答案;也可能先在脑海里再现出三个图形的简约表象,再与长、宽、高的数据比对。在不断的变化比较中,自然地沟通了“正方体是特殊的长方体”,学生的空间观念进一步得到了培养。

教学思考

空间观念是几何课程改革的一个核心概念,《义务教育数学课程标准(2011年版)》对空间观念是这样要求的:“根据物体特征抽象出几何图形,根据几何图形想象出所描述的实际物体。”这显然也是“图形与几何”领域教学的重难点。那么,作为教师应当如何有效地培养学生的空间观念呢?笔者认为应当注重以下两点。

一、帮助学生把握本质特征

本质,指事物本身所固有的根本的属性,它可使人们脱离具体的形象进行创新活动。长方体的本质特征是相交于一个顶点的长、宽和高决定长方体的大小。棱的特征既是教学的重点又是难点,在引导学生初步总结出特征后,笔者先让学生在立体图上理解各个面的位置关系,设计了根据长、宽、高想象长方体,然后借助选一选将相应平面图形贴在长方体上的活动,引导学生展开观察、想象、推理,体现思维的层次性。学生从长方体实物或模型中抽象出立体图,在头脑中建立表象,这个过程是空间观念培养的基点,体现了由直观走向抽象,从直观体验上升到理性分析的空间观念形成的历程。

二、引导学生学会观察、想象

在“长方体的认识”的教学过程中,笔者多次引导学生有目的地对课件中所呈现的图形进行观察,让学生自己去分析、去比较,初步获得空间观念的生成。在仔细的观察之后,才能进行合理的想象。众所周知,想象活动是培养空间观念的主要途径。因此在仔细观察的基础上引导学生进行合理想象是本次课的着力点。先通过想象被面遮住的棱勾起学生已有的知识经验,再通过逐步擦去棱的过程想象长方体原来的样子,继而改变棱的长短,引导学生想象出特殊的长方体。这一系列持续的符合学生认知规律、层层递进式的想象活动,有利于促进学生空间观念和空间想象力的发展。

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