如何在初中数学教学中培养学生的空间观念
2017-06-13曹晓燕
曹晓燕
[摘 要] 几何知识是初中数学学习的重要模块,而学好几何知识必须具备良好的空间观念,学生在几何知识的学习过程中要能通过观察、想象等勾勒出实物的图案,帮助学生更好地掌握所学知识. 本文旨在探讨如何在初中数学教学中培养学生的空间观念.
[关键词] 初中数学;几何学习;空间观念
空间观念主要是指能通过几何图形联想出实物形状,进行图形之间的变换,以帮助学生更好地学习几何知识,其也是近年来几何课程改革提出的核心概念之一. 在初中数学教学过程中,教师要注意培养学生的空间观念,发散学生的空间思维和空间想象力. 下面,笔者从具体四个方面阐述在初中数学教学中培养学生空间观念的途径.
情境教学中促进学生空间观念的形成
初中生的观察能力、想象能力和空间思维能力都处于发展的前始阶段,其空间观念要么不成形,要么十分薄弱. 为此,教师在实际教学过程中要注意对几何知识学习过程构建教学情境. 首先,可为学生创设一个有助于学生空间观念形成的学习氛围,把学生引入良好的情境中一起探讨几何知识的学习,帮助学生一步步慢慢建立空间观念,为今后进一步学习稍难的几何知识做铺垫.
例如,初一学生刚开始接触几何知识,即教师指导其学习“图形的认识初步”这一内容时,要特别注意起始学习对学生今后学习几何知识的深层影响,因此,教师应仔细审查本章的教学内容,可以以引导学生欣赏、观察为基础,帮助学生建立一定的空间观念. 教师可先借用多媒体教学工具展示几组多姿多彩的几何建筑物图形,然后让学生观察自己的课本、课桌、教室结构等,并表述自己对几何图形的见解和认识,实现从图片到实物的过渡,因为这些实物都是学生身边熟悉的事物,学生观察学习的兴趣自然会高涨. 同时,在这个过渡的过程中,教师可引导学生进行想象,播放的几何图片以学生周边较为常见的建筑物为主,让学生边看边回想自己在日常生活中所见到的物品,以此双向对照学习、观察. 如此一来,学生脑海中就会慢慢有空间观念的基础认知,并且教师几乎会把整个课堂变成一个几何图形认知的平台,让学生置身于这一情境之中,对几何图形的认知更加深刻. 此后,教师还可以向学生讲述几何学的起源、悠久历史,以吸引学生的注意力,进一步创设浓浓的几何学氛围,促进学生空间观念的进一步形成.
教学设计中促使学生空间观念发展
教学设计几乎决定了整个课堂教学活动的进行. 所以,在初中几何知识的教学过程中,教师要十分注意整个教学的设计,要敢于突破传统教学设计中的局限,把更多的学习空间让给学生自己,教师则以引导学生学习为主,让学生自己思考,发挥自己的想象力,在脑海中完成几何图案的建构.
例如,初一学生学习“相交线与平行线”时,教师不能因为是关于线、角的学习与认知就忽视对学生空间观念的培养与发展. 如果设计本章教学时,单纯通过板书来进行教学,学生掌握知识、理解知识的程度都会比较低下. 所以本章知识学习的正确打开方式是:教师在最开始教学设计的过程中就设计能充分促使学生空间观念发展的环节. 介绍完基础知识之后,教师花5分钟左右带领学生观察教室天花板的墙角线,让学生观察这三线相交的情形,并在下一个教学环节中为学生设置一个简单的数学活动,即让学生从笔盒中拿出两支笔,把两支笔交叉形成一定的角度,然后让学生逐渐改变两支笔相交的高度来改变夹角和对角的大小,让学生自己观察并总结其中的规律. 这样的教学过程会让学生对相交线与平行线、夹角与对角的认识不仅仅只局限于课本或教师的单纯讲授,而是有了自己的切身领悟. 这样的设计不仅有效创新了课堂教学模式,活跃了课堂学习氛围,还在无意间培养了学生的空间观念,不断促进了学生空间观念的进一步发展.
实践操作中构建学生的空间观念
数学是一门实践性较强的学科,特别是几何学习这个模块,而几何学习中的空间观念主要是攀附于实物才建立起来的,也就是说,教师在初中数学几何章节的教学过程中,要给学生创造更多的动作实践操作机会,通过学生自己动手对一些几何图形的形象加以建立,不断加深脑海中的空间观念,并把这种空间观念方向运用于几何数学问题的解决中.
例如,教师在教学“三视图”时,有些学生的想象力不够,对于教师给出的或课本例题上的几何图形,单凭观察和思考,有些学生不能正确地选出或画出三视图,一般三视图中的正视图是学生比较容易观察得出的,但侧视图和俯视图就充分考查了学生的空间观念. 因此,教学本节知识时,教师可以把班上的同学分为几个学习小组,并在黑板上画出一个几何图案,配以一定的文字说明,如这个几何图案全部由小正方体堆积而成,教师要求每个小组的同学一起合作,借用纸、笔、透明胶等工具制作出此几何图形的实物图,并让每个学习小组的同学展示自己制作的成品,还需向教师和其他组的同学讲述制作思路与方法. 教师则可以科学有效地进行点评与指正. 这种实践操作在学生动手制作的过程中就会动用空间观念来尝试还原这个实物图,并在制作的过程中不断改进,在向老师和其他同学讲述他们制作实物图的思路和方法时,又是一次对学生空间观念的考查和验证. 通过这种方式,学生在实践操作过程中能不断发挥自己的空间想象能力和观察能力,培养自己的空间观念,在图形与实物之间不断进行转换,增强空间观念的建立.
联系生活以强化学生的空间观念
我们都知道,数学与人们的生活存在着紧密的联系,不仅如此,数学中的几何知识更是建立在实际生活基础上的. 因此,指导初中生学习几何知识时,教师要注意联系学生生活实际来进行教学,引导学生进行空间思考,这能很好地强化学生的空间观念,使学生进一步探讨更加深奥的几何知识.
例如,初三学生学习“投影”知识时,教师不再只局限于课本知识、课堂学习,而是带领学生走出课堂,来到学生周边的生活中,激发学生的空间想象力,帮助学生树立更加牢固完善的空间观念. 如教师可以选择一个太阳西斜的黃昏,把学生带出教室,进行户外实地教学. 教师可以把学生带到学校某条路上,让学生观察路边树木、路灯杆在太阳光下的投影,借用学生生活中的实际事物来向学生讲解本小节知识,并在这个过程中,鼓励学生就自己观察到的现象提出自己的看法. 与此同时,学完本小节的知识后,教师还可以引导学生平日多留心观察自己周边的事物,并尽可能地根据周边事物的投影情况总结自己所得的规律. 这样就能把数学几何知识学习与学生生活实际联系起来,让学生在日常生活中也能培养空间观念. 长此以往,学生的空间观念会不断增强,这会使他们在今后几何知识的学习过程中更加轻松,占据更大的优势.
总而言之,在初中数学几何模块的学习过程中,空间观念是学生必须具备的一项基础能力. 教师在实际教学过程中要注意采取适当的方式来培养学生的空间观念. 本文细致阐述了四种培养学生空间观念的具体教学指导方法,其在实践运用中也取得了不错的成效,但与此同时,也需要教师在教学过程中不断探索,给学生提供更多的想象空间,不断提高学生的空间想象能力.