小学生数学空间观念的培养途径
2020-03-03
(内蒙古鄂尔多斯市鄂托克前旗实验小学 内蒙古 鄂尔多斯 016200)
空间与人们的生活密切相关,探索空间与理解空间有助于人们更好地生活与工作。而在小学数学教学中,核心素养指出促进学生的全面发展是当下的重点任务。但是在实际教学中,教师发现很多学生不能够学好几何知识就是因为空间观念薄弱。于是,要促进学生的全面发展,提升数学思维与综合能力,在教学中培养学生的空间观念就十分重要。
1.观察
数学是思维的体操,它是一门具有较强思维性的学科。观察是进行思维活动的起点,是认识事物的一种方法,是形成感性知识的途径。教师要引导学生围绕目标进行有序的、多维度的细心观察,从中发现问题,建立空间观念。
例如,教学“图形的旋转”一课时,首先让学生观察钟面上的指针旋转方向,边观察边用手演示旋转方向,体会顺时针和逆时针的旋转方法,并让学生结合具体题目描述指针旋转前后的位置和旋转角度,理解旋转角度时要强调旋转角度是原来指针的位置和旋转后指针的位置之间的夹角。同时让学生发现,在旋转的过程中物体的形状和大小没有改变,只是物体的位置发生了变化,初步感知旋转的特征。
再如教学“长方体的认识”一课时,先让学生观察长方体有几个面,每个面是什么形状,有几条棱,几个顶点。学生通过直观观察发现,长方体有六个面,每个面都是长方形。细心的同学还发现相对的两个长方形的面的大小是相等的……学生通过观察实物,形成直观的印象,观察变化,寻找发现问题的方法,引导学生用直观认识来表达和交流观察到的信息,从而在头脑中形成鲜明的直观形象,建立空间观念。
2.操作
小学生的思维特点是以具体形象思维为主,即使到了高年级,抽象思维成分多一些了,也还离不开具体形象事物为支撑。动手操作符合小学生的年龄特点,让学生多种感官参与活动,多方面获取信息,促进学生主动思考。这是发展学生空间观念的有效途径之一。
例如,对长方形周长与面积的教学,考虑到学生对长方形周长与面积的概念容易混淆,在教学中注意周长与面积意义的教学,教学效果较好。
周长的教学:走一走,绕讲台走一周;画一画,沿课桌面的四边画一周;指一指,课本封面的一周,使学生具体能看到“周”;围一围,在钉子板上围成一个平面图形;量一量,黑板面、讲台的一周的长度,再抽象出各种平面图形的周长,概括出一个图形边长的和就叫做这个图形的周长。
面积的教学:摸一摸,用手摸一摸课本的封面、课桌面、门面、黑板面,感知物体表面的大小;剪一剪,用剪刀剪两块大小不等的纸,感知平面图形有大有小,概括出“物体的表面或围成的平面图形的大小叫面积”。
周长和面积的比较:①比一比:花坛四周栏杆的长度叫周长,花坛的“面积”是指种有花草部分的大小;②钉子板上,用一根线围成一个长方形;所围线的长度即“周长”,围成的面的大小叫“面积”,总体上感知面积是一整块,周长是一条线。
3.想象
学生从对空间表象的感受能力发展到最终利用空间能力解决实际问题还需要一个空间想象的过程。所以在小学数学教学中培养学生的空间观念,需要教师充分重视对于学生想象能力的培养。加强对于学生想象能力的训练,是培养学生抽象思维能力和形象思维能力的重要方法。学生通过教师组织的系统的针对性想象训练,能够逐步形成对于将具象化事物抽象化、将抽象化事物具体化的能力,进一步形成较强的空间观念。
如教学“圆柱和圆锥的认识”时,为了培养学生的空间观念,使学生在认识圆柱各部分名称的过程中建立空间观念,并从中感受到数学学习的乐趣,我首先让学生观察实物,并通过动手操作认识圆柱的底面和侧面,但这些只是学生对圆柱的直观形象认识,怎样才能有效培养学生的空间观念呢?我把想象引入了课堂教学:向学生出示一面长方形的小旗,然后让学生闭目想象一下,如果沿着这条长方形小旗的一边旋转一圈,所围成的图形是什么图形?这个长方形的上下两条边形成的是圆柱的哪个部分?学生在头脑中就会出现一个清晰的圆柱轮廓形象,空间观念逐渐形成。
从上述教学课例可以看出,正是借助了想象,学生才对圆柱有了一个形象的感知。因此,在小学数学教学中,教师要为学生创设出恰当的想象情境,让学生养成自觉在头脑中将实物抽象为图形、框架,帮助学生积累几何形体的丰富感性体验。
4.运用
学习数学是为了让学生更好地在现实生活中使用数学来解决实际问题。而现实生活中蕴含着大量的含有空间图形的数学信息,要求学生灵活运用所学数学知识和技能来解决相关问题,这就需要在脑海中呈现空间图形,从而发展空间观念。
例如教学“长方体表面积计算”时,在学生学习了长方体表面积计算方法后,让学生展开讨论:在实际生活中还有哪些问题需要运用长方体表面积的知识解决?这些问题是否都要求六个面的总和?学生们展开热烈的讨论,举出很多实例,详细地阐释每一种的解题方法。比如计算做一个烟囱需要的铁皮,只需要求前后左右四个侧面的面积;计算粉刷长方体蓄水池的水泥面积,则应求五个面的面积;求用涂料粉刷教室的面积,则求出五个面的总面积后,还要减去门窗的面积等。课上经常训练,学生的大脑经过实物到图形、再由图形到实物的还原过程,他们的空间想象能力会得到进一步增强,空间观念在想象中得到进一步发展。
总之,在小学数学教学中培养学生的空间观念对于夯实学生学习基础、提高数学教学效果具有重要的意义。教师在教学过程中既要科学地理解空间观念的概念,也要充分尊重学生的认知规律,制定科学有效的方式来引导和帮助学生培养空间观念,改善教学效果。