在新课程标准下如何培养小学生的空间观念
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如何培养小学生的空间几何观念《课程标准》描述了空间观念的主要表现,其中包括能够由“实物的形状想象出几何图形,由几何图形想象出实物的形状,进行几何体与其三视图、展开图之间的转化”。
这是空间观念最基本的表现。
这是一个包括观察、想象、比较、综合、抽象分析,不断由低到高向前发展的、对客观事物的认识过程。
如何在教学中培养小学生的空间观念呢?通过自己的教学实践中,我认为注重以下几点,有利于学生空间观念的培养。
一、创设现实情境,激发学生兴趣在教学中选取现实的,有意义的,贴近学生生活经验的素材或题材,让学生在情景中主动从事学习活动。
来增加学生充分参与数学活动的机会,激发学生的学习兴趣。
本部分知识本身就是来源于我们的生活实际,所以将本部分知识及时与实际生活联系起来有助于学生空间观念的形成。
二、引导观察比较,形成空间表象。
空间观念是空间想象力的基础,是重要的数学素养。
在教学中,要培养学生按照一定的目的,有顺序、有重点地去观察,在反复细致观察的基础上,让学生展开丰富的空间想象。
要充分体现学生的主体性,发挥学生的主观能动性,鼓励学生大胆操作。
让学生借助视觉、触觉等活动认识理解几何图形,并且动手制作相应的几何图形。
这样让学生通过自己的亲身体验获得对几何图形知识的深刻理解,在观察中学会分析、比较,找出事物的不同特征,从而形成稳固、清晰的空间表象。
三、联系生活实际,发展空间想象。
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密切,这些现实生活中丰富的原型是发展学生空间想象的宝贵资源。
因此,在教学中,要将空间知识和现实生活联系起来,要引导学生经常运用图形的特征去想象,解决生活中的各种实际问题,发展他们的空间想象力从而发展学生空间观念。
四、重视实际应用,深化空间观念。
教学,在学生掌握形体特征,初步形成正确概念,理解计算公式的基础上,更要注重空间观念在实际生活中的应用,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行应用的过程,从而进一步认识图形,完善几何形体的空间形象,深化学生的空间观念。
试述如何培养小学生的空间观念德安县蒲塘小学谢荷花新课标强调“空间与图形”教学的核心任务就是“帮助学生建立空间观念”。
在小学阶段,培养学生的空间观念是初步的,主要是使学生获得线、角、简单平面图形和立体图形的形象,建立长度、面积和体积的概念,能够对不太远的物体间的方位、距离和大小作正确的估计,以及从复杂的图形中辨别具有各种特征的图形。
如何帮助学生建立空间观念呢?我结合我的教学实践谈谈我个人的一些看法。
一、重视生活经验,培养空间观念荷兰数学教育家弗赖登塔尔说:“数学学习中,联系得越紧密,越是记得牢,学得快。
”空间感的形成源于学生的生活经验,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密切。
我们要从学生的生活经验出发,引导学生把生活中对图形的感受与空间存在的几何图形建立联系。
如:在教学平行四边形的面积时,我创设了一个这样的情景,现在生活好了,私家车越来越多,停车难是一个比较突出的问题,如果你是设计师,在有限的场地里,你打算把停车位设计成什么样子?大多数学生首先想到的是设计成长方形的停车位,也有部分学生想到是设计成平行四边形的停车位。
通过学习讨论后,学生发现设计平行四边形的停车位是最佳方案,即可以合理使用场地,还方便停放。
这样让学生充分感受到数学和生活的联系,体会到数学确实就在我们的身边,学数学不是单纯学数学,而是要会应用数学,并且更有效地培养学生的空间观念。
二、重视表象积累,培养空间观念空间观念的形成与发展离不开正确而丰富的表象积累。
数学表象以感知为基础,所以我们要拓宽渠道,强化感知。
教学中要充分发挥视觉、听觉、触觉多种感官的协同作用,引导学生通过观察、操作、实验等活动强化感知、建立表象。
表象体现为两种水平:较低水平为识别再现,较高水平为意义建构。
一个是在举例内化中建立表象。
如,我们在教学建立1立方厘米、1立方分米、1立方米有多大时,学生通过测量计算后发现, 1立方厘米相当于我们的食指指头那么大,1立方分米相当于我们的粉笔盒那么大,1立方米相当于两张桌子拼起来那么大。
小学生数学空间观念的培养数学是一门抽象而又具体的学科,它需要学生具备良好的空间观念,因为数学不仅仅是数字与计算,更涉及到空间的概念和运用。
因此, 小学生数学空间观念的培养显得尤为重要。
在小学阶段,培养孩子的空间观念有助于他们对数学的理解和学习。
本文将探讨如何培养小学生的数学空间观念,以及在教学实践中如何引导学生进行数学思维的训练。
1. 鼓励学生进行实物操作培养小学生的空间观念,首先要从他们熟悉的实物中开始。
教师可以选择一些与空间观念相关的教学用具,如积木、拼图等,让学生进行实物操纵。
通过动手操作,学生可以更直观地感受到空间的概念,比如长短、大小、位置等,从而培养他们的空间想象力和操作能力。
2. 进行空间感知的游戏活动在课堂教学中,老师可以组织一些有趣的游戏活动,如找茬、寻宝游戏等,让学生在游戏中进行观察、比较和推理,从而培养他们的空间感知能力和逻辑思维能力。
通过这些游戏活动,学生可以更轻松地建立起对空间的直观认识,为日后的数学学习打下良好的基础。
3. 利用生活实例进行引导在日常生活中,教师可以利用一些生活实例来引导学生进行空间观念的培养。
比如在教学中引导学生观察周围的建筑物,了解它们的形状、大小、方位等,或者利用日常生活中的导航、地图等活动,让学生感受到空间知觉在日常生活中的重要性。
通过这些生活实例的引导,学生可以更容易地将抽象的数学空间概念与实际生活联系起来,增强他们的数学学习兴趣。
二、引导学生进行数学思维的训练1. 引导学生进行空间想象和推理在数学教学中,教师可以通过一些视觉化的教学方法,引导学生进行空间想象和推理。
比如可以利用图形、立体图形等让学生进行观察和推理,或者通过抽象的数学问题,引导学生进行空间推理和解决问题的思考。
通过这些训练,学生可以逐渐培养起对数学空间的抽象思维能力,使他们能够更好地理解和运用数学知识。
2. 注重数学问题的实践应用3. 鼓励学生进行数学探究和创造培养小学生的数学空间观念是数学教学中的重要环节。
如何培养小学生空间观念《课程标准》描述了空间观念的主要表现,其中包括“能够由实物的形状想象出几何图形,由几何图形想象出实物的形状,进行几何体与其三视图、展开图之间的转化”。
这是空间观念最基本的表现。
这是一个包括观察、想象、比较、综合、抽象分析,不断由低到高向前发展的、对客观事物的认识过程。
如何在教学中培养学生的空间观念呢?通过自己的教学实践中,我认为注重以下几点,有利于学生空间观念的培养。
一、重视学生已有的生活经验,尊重学生的认知基础。
本部分知识本身就是来源于我们的生活实际,所以将本部分知识及时与现实生活联系起来有助于学生学生空间观念的形成。
比如:在教学《图形的认识》让学生和自己身边的实物联系起来,如黑板是长方形的,杯子盖是圆形的等等,在教学《立体图形的认识》时让学生及时和积木、铅笔盒等等现实中的立体物体联系起来。
二、充分利用认图,和画图培养学生的空间观念。
案例一:在一年级入学前一个简单的面试中,老师出示一倒过来放的三角形(等腰三角形底在上)让学生说出它的名称,结果小朋友想了很久,终于扭着头说出了他的名称。
其实老师改变的并非三角形的本质属性,培养学生的认图能力,也是发展学生空间观念的有效途径。
案例二:《平面图形的认识》在认识了三角形,长方形,正方形后让学生画一画五边形,六边形等,让学生把握平面图形的本质属性,发展学生的空间观念。
三、留给学想象的空间。
案例一:《平行于相交》教学判断(一)创设情境导入1.出示一条直线(大屏幕出示)师:你知道图片上画的是什么吗?生:一条直线师:那直线有什么特征?(向两端无限延伸)师:想象一下屏幕上有出现了一条直线,那两条直线会有什么样的位置关系?(二)合作探究:摆一摆、画一画、分一分1、摆一摆师:利用手中的两根小棒代表两条直线,在桌面上摆一摆它们会有哪些位置关系?2、画一画师:将你摆出的位置关系选择两种画在点子图上。
3、分一分-----------------评析:想象既有助于学生空间观念的建立,又有助于提高学生的创新能力。
浅析小学生空间观念培养的对策和方法摘要:空间观念是数学新课程中的重要内容之一,教师应注重让学生通过多媒体、观察、操作、推理等手段,联系生活事例,指导观察方法,强化从做中学习,激励大胆想象,走进生活应用等活动,帮助学生建立空间观念,发展学生的空间观念。
关键词:小学教学数学课堂空间观念培养《数学课程标准》指出:“在教学中,应注重使学生探索现实世界中有关空间与图形的问题;应注重使学生通过观察、操作、推理等手段,逐步认识简单几何体和平面图形的形状、大小、位置关系及变换;应注重通过观察物体、认识方向、制作模型、设计图案等活动,发展学生的空间观念。
” 空间观念的形成和发展是小学数学学习的重要目标之一。
那么如何有效地发展学生的空间观念呢?1 运用多媒体,呈现联系,激发兴趣在教学实践中,多媒体的运用能发挥其独特的优势,它可以把抽象的知识点通过形、声、情、意形象化,让学生直观感知和理解教学内容,有利于突出重点,化解难点,突破时间和空间的限制,生动形象地再现事物发生和发展的过程,优化学生的认知过程,培养学生的学习能力。
多媒体辅助教学是运用现代信息技术与数学有机结合的一种教学方式,因此,教学时要深入浅出,化难为易,运用媒体给学生提供一些具体的、生动的感性材料做支柱。
如,教学人教版六年级上册《圆的面积》时,教师为了让学生理解“化圆为方、化曲为直”的方法,利用课件演示把一个圆分成16等份,拼成一个近似的平行四边形;再把这个圆分成32等份,就拼成一个近似的长方形,课件显示分割的方法,继续64等份、128等份……展开后再拼,可以让学生清楚地看到,如果分的份数越多,拼成的图形就越接近于长方形。
让学生通过多媒体在观察有限分割的基础上想象无限分割的情况,根据拼成的图形的变化趋势想象它的终极状态,从而认识到:将圆无限细分,拼成的图形就越接近长方形。
在此基础上,找出圆与长方形之间存在的内在联系,再根据长方形的面积公式推导出圆的面积计算公式,学生难以理解的问题在有限的时空内得到了妥善的解决把求圆的面积转化成求长方形的面积,又能让学生进一步理解圆和长方形之间的联系和转化的辩证关系,利于形成认知结构,发展空间观念,还顺利地渗透了极限思想。
在新课程标准下如何培养小学生的空间观念新课程标准在小学几何教学方面,和旧大纲相比,特别关注学生“空间观念”的培养。
我国的数学教学大纲、教材经历了数次变化,但从“几何”课程内容来看,小学阶段主要偏重于图形的周长、面积、体积的计算,较少涉及三维空间的内容,同时由于教学内容呈现单一,使学生的空间观念难以得到真正有效地发展。
在认真分析了国际上几何教学发展趋势的基础上,为了弥补国内“几何”课程设置的不足,《数学课程标准》颁布实施后,将原来《九年制义务教育小学数学数学大纲》中的“几何初步知识”拓展成“空间与图形”,对几何教育价值做了新的定位。
要求在掌握了图形计算基本知识与技能的基础上,重点突出学生“空间观念”的培养,其对“空间观念”的具体表现作了这样的阐述:“能由实物的形状想象出几何图形,由几何图形想象出实物的形状,进行几何体与其三视图、展开图之间的转化;能根据条件作出立体模型或画出图形;能从较复杂的图形中分解出基本的图形,并能分析其中的基本元素及其关系;能描述实物或几何图形的运动和变化;能采用适当的方式描述物体间的位置关系;能运用图形形象地描述问题,利用直观来进行思考。
”不难发现,从旧的教学大纲到新的课程标准,摆在第一线教师面前的问题是:如何在不削弱基本知识与技能的基础上,培养和发展学生的空间观念。
通过自身的教学经历、反思和观摩了大量的教学案例,本人认为提高学生的空间思维能力,培养其空间观念可以在以下三个方面做到:首先,在课堂教学中让学生有充分的“猜想”经历,发挥其空间想象力。
想象活动是空间观念培养的重要途径,教师要灵活地为学生创造想象的情境和空间,发挥其空间想象力。
小学几何学习阶段,要经历多种平面图形和立体图形的面积推导过程,在操作推导图形的面积公式之前,可以设计一个猜想环节,引导其思考图形的面积计算公式和它的什么有关。
例如圆柱体积计算公式推导一课,教师精心设计了一个课件,用动态的效果,把一个圆柱不改变它的高,使其底面积变大,生成一个新的圆柱;接着再把这个圆柱不改变它的底面积,而改变其高,生成第二个圆柱。
小学数学教学如何培养学生的空间观念新课标指出:空间观念主要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;想象出物体的方位和相互之间的位置关系;描述图形的运动和变化;根据语言的描述画出图形等。
这让我们对于空间的观念的理解有了清晰的认识。
那我们在具体的课堂教学中如何发展和培养学生的空间观念呢?一、充分利用视觉思维发展学生的空间观念。
视觉是几何知识学习的重要途径,而空间知识与现实世界紧密相连,因此可以通过摆一摆、折一折、拼一拼、量一量等数学活动,引导学生学会观察,思考现实生活中有关空间与图形的问题,在提高学生视觉加工能力的基础上发展他们的空间感。
二、在观察的基础上发挥学生的想象力。
想象具有伴随性,具有隐形的特点。
学生在观察物体、实物及几何图形时,在练习、操作过程中都伴随着想象,这些想象既有助于学生空间观念的建立,又有助于提高学生的创新能力。
三、在想象的基础上进行概括和表述。
概括能力是学生构建数学知识结构的必要条件,语言表达能力是学生形成空间观念的必要因素,只有这样才能够使学生把自己的想法直观化,才能真正理解空间形式,也是对学生发展空间观念的高级要求。
四、加强操作体验,获得空间观念。
空间观念的形成,只靠观察、想象还是不够的,教师应该引导学生进行操作活动。
新课标提到:通过义务教育阶段的数学学习,学生能获得适应社会生活和进一步发展所必需的数学的基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验。
可见数学活动经验在日常课堂教学中是非常重要的,而空间观念的培养,也要通过加强操作体验来落实。
心理学家皮亚杰说过:“儿童的思维是从动作开始的,切断动作与思维的联系,思维就得不到发展。
”几何知识来源于社会实践。
空间想象必须依赖于学生从生活中获得大量感性材料之后,再进行的一项高级的思维活动。
在教学中我们要重视实践活动看,引导学生经常运用图形的特征去想象,解决生活中的各种实际问题,进一步将空间观念应用于实践中去。
总之,在日常教学课堂中培养小学生的空间观念需要经过反复的长期过程,以上四个方面的培养也是相互补充,相互依存,互为促进的一个过程。
新课标下小学生空间观念的形成及其培养策略《数学课程标准》指出:“在教学中,应注重使学生探索现实世界中有关空间与图形的问题;应注重使学生通过观察、操作、推理等手段,逐步认识简单几何体和平面图形的形状、大小、位置关系及变换;应注重通过观察物体、认识方向、制作模型、设计图案等活动,发展学生的空间观念。
”空间观念的形成和发展是小学数学学习的重要目标之一。
一、小学生空间观念的形成(一)空间观念的定义。
空间主要研究客观世界中的物体的几何属性与变换,而空间观念则是指在空间知觉的基础上形成起来的,对物体的方向、距离、大小和形状的知觉,是客观世界空间形式在人脑中的表象。
它是一种比较复杂的知觉过程,包括形状知觉、大小知觉、深度知觉和方位知觉。
空间观念是创新精神的基本要素,它对于人们进一步认识和改造客观世界是非常重要的。
(二)小学生空间观念的结构。
1.形状知觉。
由于幼儿的形状知觉发展很快,一般在小班时就能辨别圆形、方形和三角形,中班时能把两个三角形拼成一个大三角形,把两个半圆拼成一个圆形;到大班时还能认识椭圆形、菱形、五角形、六角形和圆柱体等,并能把长方形纸片折成正方形,把正.方形折成三角形。
但很难说出图形的特征。
低年级学生在知觉不熟悉的几何图形时往往把几何图形与具体事物相联系,如把正方形说成是“窗格子”,把三角形说成“红领巾”,把圆形说成“太阳”。
2.大小知觉。
对图形的大小判断的正确性,须依图形本身的形状而定。
幼儿在判断圆形、正方形和等边三角形的大小时较容易,判断椭圆形、长方形、菱形和五角形的大小则比较困难。
儿童估计物体大小的能力随年龄的增长而增长。
小学生往往不能准确地判断远处的物体。
如:看到山顶上一个移动的小白点,成人会根据生活经验,将其放大一定的倍数,认为实物的大小大概有一辆公共汽车那么大,而儿童则不会按一定比例将所看到的物体放大,那是由于他们尚没有这样的生活经验,所以,他们只会认为就是一个小白点。
3.深度知觉。
小学数学核心素养之空间观念培养策略2022版新课程标准中指出:空间观念是指对空间物体或图形的形状、大小及位置关系的认识。
能够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;想象并表达物体的空间方位和相互之间的关系;感知并描述图形的运动和变化规律。
空间观念有助于理解现实生活中空间物体的形态与结构,是形成空间想象力的经验基础。
在新课程标准的指引下,教师要善于从学生思维特点出发,在实际教学中,结合教材要求,合理设计教学活动,帮助学生深入了解和认识几何世界,逐步建立空间观念。
而小学阶段刚刚开始接触几何图形,对于空间并没有特别理念,因此教师要采取有效教学措施,逐渐培养学生空间观念。
结合此次教研活动的两节课,谈谈个人对培养学生空间观念的认识。
一、在观察与比较的过程中建立空间观念观察比较是培养学生空间观念的主要途径。
在教学几何图形时,我们应尽可能的给学生创设观察比较的机会,引导学生按顺序有目的、有重点的观察,从而形成几何图形的表象,初步建立空间观念。
在《面积和面积单位》一课中,李老师先引导学生在观察中比较出课桌桌面的面积要比数学书封面的面积大,学生对面积有大小就有了充分的认知。
在第一次出示两个长方形比较大小时,学生用观察法就直接比较出两个图形的大小,在第二次呈现的两个图形时,学生用观察法就不能准确比较大小了,学生发散思维想到用重叠法来比较,在第三次呈现出的两个图形时,学生通过用观察法、重叠法都不能比较出它们面积大小,教师及时引导学生,在交流中得出可以用统一的单位来进行测量。
学生在小组合作探究中,用正方形、三角形、圆摆满图形,通过观察比较发现用正方形作面积单位是最合适的。
这一系列的环节中,教师通过问题的提出、活动的探究引导学生观察比较,激发了学生的探究兴趣,给学生创设了良好的课堂氛围,初步建立了空间观念。
二、在观察与操作过程中发展空间观念皮亚杰说:“空间观念的形成不像拍照,要想建立空间观念,必须有动手做的过程。
如何培养小学生的空间观念要培养学生的空间观念,必须在学生已经掌握了几何形体的基本知识的基础上再根据学生的实际情况帮助学生灵活运用,在运用中逐步形成、加深、提高和发展学生的空间观念。
空间观念是创新精神所需的基本要素,没有空间观念,几乎谈不上任何创造发明。
《标准》描述了空间观念的主要表现:“能够由实物的形状想象出几何图形,由几何图形想象出实物的形状,进行几何体与其三视图、展开图之间的转化”。
这是一个包括观察、想象、比较、综合、抽象、分析,不断由低到高认识客观事物的过程,是建立在对周围环境直观感知的基础上,理解空间与平面之间的关系。
那么,在教学中,怎样培养学生的空间观念呢?我有以下几点思考:一、利用生活实例,培养空间观念为了培养和发展学生的空间观念,课程标准不仅在“空间观念”的提法上加入了一些新的元素。
在三个学段都大大加强了与培养学生空间观念的有关内容,提出了一些新的具体目标,在展示方式上也作了相应的改革,要充分考虑学生的生活经验,使学生对原有知识的基础得到上升,形成有关理论基础。
例如认识长方体和正方体,课本没有给长方体下定义,所以我们在教学时先让学生观察,知道长方体由6个面、12条棱、8个顶点所组成,展开成平面图(相对的面涂相同的颜色)演示,掌握相对的面的面积相等,量一量发现相对的棱的长度相等,这样学生就对长方体在头脑中有了正确的表象,从而对长方体形成了深刻的理解。
二、在操作和实践中,逐步形成空间观念小学几何称作实验几何, 意味着实验操作在儿童形成空间观念的过程中具有不可替代性。
因为操作能让儿童多种感觉器官参与探索活动, 也符合儿童好动、好奇的心理特点。
儿童在对实物的操作中, 容易形成鲜明的形体表象, 发现几何体的特征; 多种形式的搭建、剪拼与折叠等活动, 有助于儿童学会探索; 儿童还在经历测量、作图等活动中加深对空间关系的认识。
几乎所有“空间与图形”的教学内容都可以让学生开展操作活动。
应该注意到, 教师的演示性实验不能代替学生个体的动手操作; 验证性操作不能替代探索性操作, 即不能只是让学生按教师的指令做“操作工”,否则,看上去热热闹闹, 实际上没有猜想与创造。
在新课程标准下如何培养小学生的空间观念
天河区华景小学江谊
内容摘要:新课程标准在小学几何教学方面,和旧大纲相比,特别关注学生“空间观念”的培养。
本文对如何培养学生的空间观念提出了以下几点:首先,在课堂教学中让学生有充分的“猜想”经历,发挥其空间想象力。
其次,通过有效的操作活动,增强学生的空间感知和体验。
再次,引导学生思考图形的推导方法,通过迁移类推,加强空间思维能力。
关键词:培养空间观念空间想象空间思维
我国的数学教学大纲、教材经历了数次变化,但从“几何”课程内容来看,小学阶段主要偏重于图形的周长、面积、体积的计算,较少涉及三维空间的内容,同时由于教学内容呈现单一,使学生的空间观念难以得到真正有效地发展。
在认真分析了国际上几何教学发展趋势的基础上,为了弥补国内“几何”课程设置的不足,《数学课程标准》颁布实施后,将原来《九年制义务教育小学数学数学大纲》中的“几何初步知识”拓展成“空间与图形”,对几何教育价值做了新的定位。
要求在掌握了图形计算基本知识与技能的基础上,重点突出学生“空间观念”的培养,其对“空间观念”的具体表现作了这样的阐述:“能由实物的形状想象出几何图形,由几何图形想象出实物的形状,进行几何体与其三视图、展开图之间的转化;能根据条件作出立体模型或画出图形;能从较复杂的图形中分解出基本的图形,并能分析其中的基本元素及其关系;能描述实物或几何图形的运动和变化;能采用适当的方式描述物体间的位置关系;能运用图形形象地描述问题,利用直观来进行思考。
”①不难发现,从旧的教学大纲到新的课程标准,摆在第一线教师面前的问题是:如何在不削弱基本知识与技能的基础上,培养和发展学生的空间观念。
通过自身的教学经历、反思和观摩了大量的教学案例,本人认为提高学生的空间思维能力,培养其空间观念可以在以下三个方面做到:
首先,在课堂教学中让学生有充分的“猜想”经历,发挥其空间想象力。
想象活动是空间观念培养的重要途径,教师要灵活地为学生创造想象的情境和空间,发挥其空间想象力。
小学几何学习阶段,要经历多种平面图形和立体图形的面积推导过程,在操作推导图形的面积公式之前,可以设计一个猜想环节,引导其思考图形的面积计算公式和它的什么有关。
例如圆柱体积计算公式推导一课,教师精心设计了一个课件,用动态的效果,把一个圆柱不改变它的高,使其底面积变大,生成一个新的圆柱;接着再把这个圆柱不改变它的底面积,而改变其高,生成第二个圆柱(如图一)。
通过动态的显示效果,使学生充分感知圆柱的体积可能与它的底面和高有关,为后面的公式推导指明了方向,收到了较好教学效果。
(图一)
空间观念的重要表现之一是:“能由实物的形状想象出几何图形,由几何图形想象出实物的形状,进行几何体与其三视图、展开图之间的转化”。
即学生需要具备对二维与三维之间实现相互转的能力。
像如下的《圆柱体积和表面积的复习课》教学片断,展示两个长和宽相等,但摆放方向不同的长方形,(如图二)提出:把这长方形分别沿着它的长和宽旋转一周,可以得到两个圆柱体。
大胆猜测以下所得的这两个圆柱体的体积、侧面积、表面积相等么?它们的大小关系是怎样的?然后用自己的方法验证一下。
4厘米3厘米
3厘米4厘米
(图二)
学生通过观察图形,形成了圆柱体的样子,在猜想体积和表面积的过程中无形地把长方形的长、宽和圆柱的底面半径、高对应起来,很好地实现了二维空间到三维空间的转化,充分发挥了空间想象力。
这一教学环节教师既关注了学生的体积和表面积的计算能力,更重要的是关注了学生对空间表象的形成和方法策略的培养。
其次,通过有效的操作活动,增强学生的空间感知和体验。
小学生的思维主要以形象思维为主,因此培养他们的空间观念需要大量的实践活动,学生要有大量的时间和机会去观察、去操作,从而对事物产生直接感知。
例如,一年级的《平面图形的认识》,教师先是出示几个平面图形(图三),说:形体王国丢失了几位朋友,于是让神探叔叔来寻找。
唯一的线索就是一些脚印,不知是谁留下的?请小朋友拿出手里的积木(图四)找一找。
三)
(图四)
学生通过猜想后,动手通过各种方法(用橡皮泥打个印,用一张纸印下来……)印证猜想。
此案例中,教师利用立体图形和平面图形的关系来引入平面图形的认识,隐含了几何中“面构成体”的关系,同时让学生通过观察、想象、操作等活动从多角度去感受面与体的联系,积累了有关图形的经验。
②特别是操作环节,学生想了很多方法,充分发挥了学生的空间想象力。
总之,教师要善于设计多样的活动,使学生通过观察、操作、想象、分析、推理等活动,加强对几何图形的形状、大小、方位变换等体验,促进其形成正确的认知结构,在获得基本知识技能的同时,较好地形成学生的空间观念。
再次,引导学生思考图形的推导方法,通过迁移类推,加强空间思维能力。
提到这个观点,我马上回忆起北京名师刘延革上的一节六年级几何图形复习课,课中,老师和学生一起梳理知识,总结出长方体、正方体和圆柱的体积计算公式都可以用“底面积×高”去表示。
这时,老师突然拿出一个底面是三角形的直柱体(三棱柱),问:你能计算这个立体图形的体积么?一问激起千层浪,学生议论纷纷,经过小组讨论,学生们有理有据地说出了推理过程:圆柱的体积推导过程是把圆柱用割拼的方法,
得到一个近似的长方体,因此,可以推想把一个三棱柱也用这个方法也可能把它拼成一个近似的长方体,照理推出其体积也是“底面积×高”。
可见,这时学生已经不是仅仅是领会到几个立体图形的体积计算公式,而且利用了“转化”的思想方法,发挥了空间想象力,推导出新立体图形的体积公式。
刘老师马上肯定了这个孩子,但又追问:大家想象一下,如果这个物体的底面是一个五角星形的,甚至是一个不规则的图形,它能不能也用“底面积×高”计算公式?这时孩子情绪高涨地说能,老师接着问:那你能说一说怎样的立体图形可以用“底面积×高”这个计算公式么?学生最后用自己语言说出了“像这样上下一样大的立体图形,不管它的底面是什么形状的图形,都可以用这个公式”。
整个教学环节学生经历了“想象——推理——总结”的空间思维过程,老师适时到位地抛出的三个问题,为孩子创造了思考的空间,激发他们探索的兴趣,逐步构建数学几何模型,这样的设计对培养学生的空间思维能力提供了很好的示范。
综上所述,空间观念是学生应具备的数学素养的重要方面,因此教师要在几何教学中精心设计教学环节,在使学生扎实地学到图形基本知识和技能的同时,真正地发展其空间观念,为他们进一步的学习开辟更广阔的天地。
①《数学课程标准》(实验稿).北京师范大学出版社.2003年6月.第一版.第4页
②斯苗儿主编:《小学数学教学案例专题研究》.浙江大学出版社.2005年9月。
第二版.第68页到第69页。