空間觀念是一種抽象的思維能力,是學(xué)生對客觀世界三維結(jié)構(gòu)的認(rèn)知。如何從平面轉(zhuǎn)化到空間,語言往往很難解決問題。調(diào)動學(xué)生的思維,讓學(xué)生通過實踐活動、細(xì)心觀察、合理想象來自主建構(gòu),空間觀念才不是紙上談兵,才能成為學(xué)生內(nèi)化的思維能力。
一、實踐活動的層次性
操作實踐是學(xué)生手、腦、眼等多種感官同步作業(yè)的過程,是學(xué)習(xí)圖形知識的有效手段。合理安排操作活動,可以簡化目標(biāo),調(diào)控學(xué)生操作的節(jié)奏,帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷知識的形成過程。如教學(xué)“長方體和正方體的認(rèn)識”時,認(rèn)識長方體棱、頂點、面的環(huán)節(jié),可以設(shè)計以下三個操作過程。
師(拿出一個土豆):長方形的紙可以變成長方體,那你能將一個土豆變成長方體嗎?
1.師:怎么切?多出了一個“面”。請你自己摸一摸,說說有什么感覺。
2.師:是不是長方體呢?再切一刀,會多出什么?兩個面相交的這條邊,我們稱它為棱。
3.師:再切一刀,會多什么?三條棱相交的點叫做頂點。從一個頂點出發(fā)的三條棱分別是這個長方體的長、寬、高。
第一個環(huán)節(jié)讓學(xué)生通過切土豆,感知長方體點、棱、面的概念;第二個環(huán)節(jié)讓學(xué)生通過數(shù)一數(shù),了解長方體面、棱、頂點的個數(shù);第三個環(huán)節(jié)讓學(xué)生觀察長方體面、棱點的關(guān)系,并根據(jù)觀察完成表格。這樣設(shè)計,將目標(biāo)分解,使操作活動細(xì)化,使學(xué)生的認(rèn)識隨著操作的進行逐漸加深,學(xué)習(xí)具有層次性,避免操作活動上出現(xiàn)無效、時間上出現(xiàn)真空的現(xiàn)象。同時,讓學(xué)生經(jīng)歷“預(yù)測——實踐驗證——反思”這一科學(xué)的學(xué)習(xí)過程,使操作結(jié)果更合理化。在切土豆過程中,“先切后看”和“先想再切再看”,后者不僅能使學(xué)生更主動地參與學(xué)習(xí)的進程,而且有利于學(xué)生能力的形成。
二、實踐活動的可操作性
操作目標(biāo)過細(xì),往往使學(xué)生缺少自主思維的空間,難以產(chǎn)生“跳一跳”的欲望。同樣,如果目標(biāo)過大,或目標(biāo)達成度過高,就會缺少動手實踐的價值。因此,設(shè)計實踐活動的環(huán)節(jié)不僅要關(guān)注學(xué)生的思維量,而且要考慮學(xué)生的實踐動手能力。
如教學(xué)“體積、容積單位間的進率”一課,在講解立方分米和立方厘米的進率時,教師過分關(guān)注結(jié)果,或讓學(xué)生數(shù)數(shù)1立方分米的盒子里有多少個1立方厘米,均會陷入操作活動及思維的誤區(qū),無法保證實效性??梢宰寣W(xué)生通過畫一畫的方法來自主探索。操作前回顧面積單位平方分米和平方厘米之間關(guān)系的揭示過程,并讓學(xué)生畫一畫1平方分米里有多少個1平方厘米,再發(fā)給學(xué)生1立方分米的正方體實物,讓學(xué)生合作完成在實物的表面表示出1立方分米里有多少個1立方厘米。學(xué)生在操作的過程中能利用復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)的設(shè)計,先在底面上表示出1平方分米里有100個1平方厘米,然后再在一個側(cè)面上均分成10層,推算出1立方分米里有1000個1立方厘米。教師也可以在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生感知1立方米里有多少個1立方分米、有多少個1立方厘米。這一活動的設(shè)計能合理地利用學(xué)生已有的操作體驗,使學(xué)生能全程參與其中,合作探索比較簡潔的操作方法,學(xué)生的操作能力和思維品質(zhì)均得以優(yōu)化。因此,設(shè)計實踐活動要重視學(xué)生已有的實踐經(jīng)驗,設(shè)計符合學(xué)生實踐能力且盡可能地簡單、實用、省時的活動。
三、實踐活動的可發(fā)展性
教學(xué)的目的不僅僅是要教給學(xué)生知識,發(fā)展學(xué)生的技能,更重要的是要讓課堂具有活力,給知識生命力,讓它在學(xué)生的思維中生根發(fā)芽,內(nèi)化為學(xué)生的內(nèi)部語言,成為學(xué)習(xí)新知的基礎(chǔ)。實踐操作的過程往往比較具體,目的也比較明確,一般情況下只充當(dāng)著認(rèn)知的手段,很難成為學(xué)生思維生長的新起點。而在立體圖形的學(xué)習(xí)中,這種現(xiàn)象必須改變,只有實踐過程也成了學(xué)生新知內(nèi)化的動力,才能使課堂充滿生命力。
如教學(xué)“長方體和正方體的認(rèn)識”一課,在學(xué)生學(xué)習(xí)了長、寬、高概念以后設(shè)計這樣一個環(huán)節(jié):“在某一個建筑工地上,也有一個長方體框架。由于風(fēng)吹雨淋,框架壞了一條棱,你能想象這個長方體原來的樣子嗎?如果再壞一條棱呢……你覺得最少剩幾條棱的時候,你還能想象出原來長方體的樣子?”從一個完整的框架中減去一條至多條棱,不僅僅是為了突出長、寬、高的概念,更重要的是在演示操作的過程中,長方體的棱一條條被“擦”去,每擦去一條,學(xué)生其實就在頭腦中將這條棱清晰地“畫”了出來。隨著屏幕上棱的數(shù)量一條條減少,思維的難度也越來越大,長方體框架的構(gòu)建就在這富有想象力的活動中達到了頂峰。最后雖然屏幕上只剩下了三條棱,但長方體的框架已經(jīng)在學(xué)生頭腦中形成,再通過機動部分設(shè)計:“箱子面壞了一塊,你能想象這個長方體原來的樣子嗎?”這時學(xué)生頭腦中的長方體已經(jīng)不再是一個個實體,而是三維的模型。這樣,學(xué)生的思維經(jīng)歷從無到有的過程,使長方體模型內(nèi)化在學(xué)生的頭腦中,扎根在學(xué)生頭腦中。
空間觀念不是對實物的直觀認(rèn)識,而是對于三維圖形結(jié)構(gòu)特征的把握。有層次、實踐性強的操作活動不僅能有效展示空間圖形的三維特征,更能提升學(xué)生的思維水平。
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