小学数学“空间与图形”教学策略分析
2021-02-28潘登
潘登
数学课程标准内容分为“数与代数”、“空间与图形”、“统计与概率”、“实践与综合应用”四个领域。在空间与图形的教学中,课标把发展学生的空间观念作为核心目标。
以往的小学几何教学,只是单纯的学习平面图形和立体图形的概念、性质和计算,教材中除了长方体、正方体、圆柱、圆锥几个简单几何体的体积、表面积计算外,几乎没有任何别的三维空间的内容,对现实生活中很多实际问题都涉及不到。学生虽然会解答复杂的面积、体积计算,但不知道一吨煤有多少?装一吨水的容器应该多大?学习了许多计量单位,会进行复杂的单位互化,但不知道1千克鸡蛋约有多少个?不会看公共汽车线路图……对于这样的教学结果,根本谈不上空间观念的培养。
而新课标将以往的几何拓展为“空间与图形”,把视野拓宽到学生生活的空间中。内容涉及到现实世界中的物体、几何体和平面图形的形状、大小、位置关系及其变换。比如一年级理解物体的前后、左右、上下,从不同角度观察物体;二年级的认识东南西北,不同角度观察长方体与正方体的形状。四年级“平移和旋转”的前一课是“对称图形“, 它的教学目标不仅要求学生感知现实世界中普遍存在的对称现象,体会对称图形的特征,而且要能在方格纸上划出简单图形的对称图形等等。新课标使学生在观察物体、认识方向、制作模型、图案设计、实验操作等各种活动中,更好地理解人类赖以生存的空间,理解和认识现实世界。
另外,小学生的思维方式正处于以具体形象思维为主逐步向抽象逻辑思维过渡的阶段,这一阶段恰恰也是儿童空间知觉,即形体直观认知能力形成的重要阶段。可见,小学生的空间观念还处于初步发展阶段,这种能力的培养仍然与直接和感性经验相联系,仍然具有很大成分的具体形象性。在学生空间观念的发展上,教师应从具体事物的感知出发,在学生获得清晰、深刻的表象后,再逐步抽象出几何形体的特征和性质;要引导学生有目的、有顺序、有重点地去观察所学过的几何形体,在学生反复细致观察的基础上发展其空间观念。
发展与培养学生的空间观念尤为强调的教学目标,基于这些认识,“空间与图形”的教学策略我们应从以下几个方面进行:
一、问题情境是形成空间观念的有效切入点。
俗话说良好的开端是成功的一半。引入阶段正处在一堂课的起始阶段,处理的是否恰当,直接影响到学生学习的情绪,以及思维的活跃程度。因此,在教学中,我非常重视新授课的导入。
二、学生经验是发展空间观念的基础。
人们对图形的认识,首先不是通过逻辑推理,而是依赖于经验,依赖于直觉观察、反复实验而成的。因此我们应当承认:在数学学习中,学生并不是一张白纸!学生的空间知识来自丰富的现实原型,与现实生活关系非常紧密,这是他们理解和发展空间观念的宝贵资源。
因此,我们可以利用课件动感直观的优势让学生在观察、感受中认识身边丰富的图形,让学生欣赏物体运动的图像的同时,思考这些物体是怎样运动的,从而轻而易举地建立起对图形的具体的感性认识,并让学生根据物体的特点分类,以此引导学生将各种图形进行对比,并通过对比发现各种图形的特点,从而突破知识建构过程中的困难,让孩子的感性经验成为课堂教学的资源,成为教学目标的组成部分。
作为教师,应充分挖掘和利用身边丰富有趣的实例,应当尊重、调动学生已有的经验,因为这些现象是图形变换知识的基础和源泉。如果对这些现象缺乏充分的感知和浓厚的兴趣,不仅导致所学知识与生活经验脱节,成了无源之水、无本之木,学生学起来抽象、乏味,而且人也由于缺乏来自生活现象的启示,而逐渐丧失想象力和创造的灵感。真实的课堂应该面对学生真实的起点。
三、实际应用是运用空间观念的良好土壤。
学生建立了清晰的表象,摆脱了具体事物的束缚,顺利地过渡到空间形式的掌握后,将所学知识应用于现实世界,这将成为学生学习数学的动力。当课堂所学知识在现实生活中得以應用,学生会惊讶,感叹。学到的知识进一步得到发展、提升。
其实学生解决这些问题过程中,已经有意无意唤起这些图形在头脑中形成的表象,再现了这些图形的特征,然后把它们抽象出来。学以致用,促进了学生空间观念的发展。
四、多媒体课件是培养空间观念的有效手段。
教师在课堂教学设计中,要尽可能地创设出优化的学习环境,以促进学生的高效率学习。计算机被人们认为是“教学过程中优化学习环境、辅助学生学习的有效的认知工具”。它在帮助学生掌握知识及技能、激发学生主动探索知识等方面创设的学习环境,是其它工具所无法替代的。
首先利用课件,激发学生学习的兴趣。
在传统的数学教学活动中,教师对数学的描述大多是通过粉笔,黑板进行的,难以生动地表现与数学概念有关的信息背景。利用计算机能较容易地设计出具体事物的模拟仿真环境,代替书本或仅用抽象语言的描述,激发学生的学习兴趣,使学生更容易理解和建构数学知识。
如果通过黑板用文字直接表述,不易提起学生解题的兴趣和欲望。通过计算机创设问题情景,不仅激发了学生学习的浓厚兴趣,学生学起来特别投入、专注,而且使学生在我们设计的“问题情景——分析问题——解决问题”的各个环节中保持高度兴奋,使得学生的数学学习变得更为有意义,而不是机械地为学数学而学数学。同时学生们也看到了如何将一个生活问题数学化的过程,培养了学生用数学知识解决实际问题的能力,提高了学生的学习效果。
其次,运用计算机,设计动态模拟,使抽象深奥的数学知识以简单明了、直观的形式出现,能让学生迅速而准确地建立数学概念和性质,轻松地学。
利用计算机进行课堂演示,通过精心设计的动画、插图和音频等,可以缩短了客观事物与学生之间的距离,更好地帮助学生思考知识间的联系,促进新的认知结构的形成。把运动和变化展现在学生面前,使学生由形象的认识提高为抽象的概括,这对于培养学生良好的思维习惯会起到很好的效果。同时,在这里也应注意,计算机的演示只能是帮助学生思考,而不能代替学生的思考,教师应当恰当的给予提示,结合计算机的演示帮助学生完成思考过程,形成对概念的理解。
再次,提高课堂利用率,做到更高密度的知识传授。
计算机是将传统教学过程中教师通过黑板、投影片、教具模型等媒体展示的各种信息,由计算机加工成文字、图形、影象等资料,并进行一些必要的处理(如动画),将这些资料组织起来。利用这种模式进行课堂教学,在较短的时间内,计算机能使学生多种感官并用,提高对信息的吸收率,加深对知识的理解,
但并不是说,计算机用的越多就越好,不能为用计算机而用计算机。如果一个教具能演示清楚的,不一定非通过计算机,计算机作为有效的辅助认知工具是为教学服务的,要把它用得恰到好处。传统教学的优势应该保留,如老师的示范作用、教师与学生之间富于人情味的及时交流,教师组织起来的探讨问题的活跃氛围等等,理想的教学应该是把教师与计算机的优势同时充分发挥出来,把计算机辅助教学与传统教学完美地结合在一起。
对于我们来说,课程改革已不是什么新鲜的话题,但我一直在思索,新课程背景下的数学课堂教学,我们更应关注什么?关注学生的数学思想,数学方法。因为 “思想”是数学的灵魂,“方法”是数学的行为。