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小学数学空间观念教学切点筛选

2021-07-11倪建芬

小学教学研究 2021年4期
关键词:空间观念小学数学

倪建芬

【摘 要】空间观念是数学学科教学的重要目标追求,教师对教学制约因素进行整合性处理,能够形成丰富的切入角度,自然建立学科认知契机。观察角度、生活角度、实验角度、应用角度,都属于数学空间观念渗透的机会和切入方向,教师要针对学生学习实际需要做出理性设计,以提升课堂教学有效性。

【关键词】小学数学 空间观念 教学切点

数学学科教学中引入空间观念,符合学科认知构建规律要求,教师要在教学切点方向积极探索,以促进空间观念的顺利渗透和落实。从观察角度、生活角度、实验角度、应用角度展开切入设计,能够自然形成空间观念教学启动点,教师要对教学制约因素有统筹性认识,以顺利启动空间观念渗透性教学程序。培养学生的空间观念是数学学科认知构架的基础和前提条件。

一、从观察角度切入,建立空间观念基础

观察是数学学科教学的重要手段,教师在施教过程中,要将观察作为教学设计的基本任务。实地观察、实物观察、实验观察等,都能够促使学生建立空间观念,教师要对观察对象、观察方式、观察效果等因素进行整合处理,以提升观察操作品质。小学生对观察活动有特殊参与兴趣,教师要正视学生学习基本诉求,有针对性地设计观察任务,组织学生展开深入观察学习,自然建立空间观念基础认知。

从观察角度切入,助力学生建立空间观念基础时,观察素材质量的高低,会对学生学习效果和空间观念塑造产生直接影响。教师应立足小学生的直观思维能力,优选数学观察素材,以给学生带来更直接、深入的观察学习体验。教学“轴对称图形”数学概念时,具备对称性的平面图形素材不胜枚举,教师把握好观察素材投放的层次性,新知授课一开始,先向学生展示正三角形、正方形、长方形等构图元素单一的平面图片素材,让学生一一观察、分析这些图片的共性特点。再利用简单问题,引导学生初步建构对轴对称图形的整体认知。接着,教师循序渐进地提高图片素材的观察难度,投放正多边形、门窗、桥梁等平面图形和生活物品图片,启发学生将之前观察学习中形成的共性认识迁移到这些更为复杂的图形分析中,锻炼学生的抽象思维能力,加深学生对轴对称图形特点的认知理解。

教师对观察学习活动的观察材料、投放时机进行整体设计,采取更具整体性和递进性的教学安排,先投放一些观察难度较低、构图元素单一的图片内容,让学生在对简单图片的观察中,慢慢树立数学学习的自信心,启发学生对轴对称图形的初步思考,使学生顺利建构轴对称图形的前概念认知。教师通过循序渐进地递增教学素材的观察难度,引导学生一步步接近轴对称图形数学概念的本质内涵,契合小学生认知学习规律,使学生顺利完成了数学概念新知生成,建立空间观念基础。

二、从生活角度切入,提升空间观念认识

数学与生活有更多对接点,也是培养学生空间观念的重要契机,教师要做好教学调查,探寻教学切入点,让学生自然形成生活对接思考。学生对生活经历比较熟悉,教师适时引入数学学习内容,要求学生结合生活认知展开对应学习,能够顺利激活学生空间思维。生活中有不少数学现象值得关注,教师引导学生用数学思维思考生活问题,利用数学原理解读生活现象,都能够自然形成教学对接,促使学生自然启动空间思维。

实现生活化观察素材与学生空间观念培养教学目标的连接,需要教师深耕教材编排内容,把握数学课堂教学内容与生活素材的内在联系,使这些生活观察素材成为学生空间观念培养的立足点和生成点。在“长方体和正方体的体积”相关知识教学中,第一课时的教学任务是教会学生正确认识体积概念,了解体积单位有哪些。教师以长方体、正方体两个空间图形为依托,从生活中开发整合具备长方体、正方体图形特点,且便于在课堂中展示的物品素材。例如,快递包装盒、铅笔盒、粉笔盒、首饰盒等,将这些物品带进课堂,组织学生直接观察这些物品素材,感受它们的“大”與“小”,引导学生结合观察感知,简单认识到物体的体积表示物体占据空间的大小。在此基础上,利用这些实物资源,导入体积概念、体积单位等核心知识的教学,引导学生结合直观观察的认知表象,抽象出其中的数学概念。

小学生的具象思维能力和抽象思维能力发展具有很强的不平衡性,在认识新事物方面往往更加依赖于直观的观察。教师立足于小学生这一认知特点,结合多种具备长方体、正方体图形特点的生活物品,展开实物演示教学活动,给学生带来更加直接的感官刺激,再适时加以思维引导,促使学生从简单的表象观察中,抽象出相应的数学概念,为学生理解体积概念和体积单位提供更多支撑,有利于学生抽象思维的发展和空间意识的培养。

三、从实验角度切入,增加空间观念体验

数学实验内容极为丰富,对启发学生空间思维也有一定促进和帮助,教师要注意整合数学实验内容,抓住教学切入点,引导学生参与数学实验操作,并在体验的过程中形成空间观念。数学实验大多具有操作性,教师要求学生借助生活材料进行相关设计和实践,能够给学生带来系统性认知和感悟。实验场地选择、实验材料选择、实验过程操控、实验结果分析等,都涉及空间观念构建,教师做出针对性引导,能够给学生学科思维启动增加丰富的内驱动力。

小学阶段数学学科教学中,能够针对学生空间观念发展的数学实验多是围绕各类图形知识的教学,教师要把握好这些图形实验的认知难度,在学生实验能力范围之内开展实验学习活动。例如,小学阶段对圆锥图形的学习要求,不同于长方体、正方体、圆柱等立体图形,教师只需要让学生掌握圆锥的体积计算方法,不需要深入探讨圆锥的表面积计算方法。因此,教师立足学生实际接受能力,以“圆柱与圆锥体积间的大小关系”为探究课题,组织学生展开小组实验探究活动,要求学生运用卡纸、硬纸板等材料,自制等底等高圆柱、圆锥的学具模型,通过实验探究二者的体积关系。实验以小组合作形式展开,学生能够碰撞出更多思维火花,无论是做出探究课题的实验猜想,还是设计具体的验证方案,学生都能积极表达自己的想法,在不断地试错、纠错中展开深入学习,具有不错的实验教学成效。

教师从教学内容设置的重难点出发,结合学生的探究思维能力和数学实验能力,设置开放性很强的实验探究课题,用合理的课堂留白设计,为学生自主思考、实验探究提供了广阔的思维空间,大大提高了学生数学实验的参与效度,可以丰富学生数学实验的感性认知体验,增强学生对立体图形的空间感知,发展学生空间观念维度的数学学科核心素养。

四、从应用角度切入,培养空间观念素养

数学应用在教学中占有重要比重,教师结合生活中数学应用案例展开对应解读,能够将学生带入特定学习情境之中,通过对数学应用原理的探究、对数学应用作用的分析,以及数学现实应用的作用探究,能够帮助学生建立空间观念认知。学生对生活中的数学应用有亲身体验,教师抓住这些教学契机展开调度,能够丰富教学、激发动力。数学实践应用包括众多内容,对学生生活形成广泛渗透,教师要做好筛选和设计,以提升空间观念教学品质。

教师应以数学应用为抓手,增强学生空间感知体验,培养学生空间观念素养。这必然离不开数学实践、生活应用等活动载体。教师应拓宽数学应用活动设计视角,为学生提供更多数学应用机会。在《圆》这一章节教学中,数学核心概念涵盖了圆、圆环、扇形等多种与圆相关的平面图形,教师完成阶段性教学后,布设实践性较强的数学应用活动,要求学生利用周末,观察和记录生活中包含的圆、圆环、扇形等平面图形,并尝试测量、计算它们的面积大小。学生可以选择拍照发送到班级群、文字表述、画出示意图等多种方式递交作业。从学生作业反馈情况来看,大部分学生都搜集了很多包含上述图形的生活素材,也较为准确地完成了这些图形的面积計算。

小学数学学科教学的最终目标就是让学生学以致用,真正完成数学知识的有效内化,把数学知识应用到实际问题解决中。教师完成必要的新知授课后开展实践应用活动,学生具备实践学习的知识基础,整个活动过程能够更加得心应手,既加深了学生对各类图形特点的理解,巩固了这些图形的面积计算方法,还锻炼了学生从生活中提炼平面图形的空间能力,提高了学生数学知识应用的灵活性。

数学学科教学有自身特点,空间观念培养属于重要教学目标内容,教师要自觉探寻空间观念,寻找教学切入视角。观察角度、生活角度、实验角度、应用角度,都能够促进空间观念的形成,教师做出科学设计,引导学生从不同角度展开学习思考,自然形成空间观念认知能力。空间观念渗透角度众多,学生学科学习体悟也有一定规律,教师要正视学科教学现实,对教学设计做出科学推演,为空间观念认知培养创造良好条件。

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