小學(xué)數(shù)學(xué)課程中的“空間與圖形”是小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域不可缺少的重要組成部分,其核心價值目標(biāo)就是發(fā)展學(xué)生的空間觀念??臻g觀念是指對物體和幾何圖形的形狀、大小、位置關(guān)系及其變化的直覺,它是人們更好地認(rèn)識和描述生活空間并交流的重要工具。課堂教學(xué)中,教師應(yīng)以“空間與圖形”知識為載體,采用合理有效的教學(xué)策略,切實(shí)發(fā)展學(xué)生的空間觀念。下面,談?wù)劷虒W(xué)實(shí)踐中的六點(diǎn)感受。
一、問題情境是形成空間觀念的契機(jī)
在“空間與圖形”教學(xué)中,教師要善于有效地、創(chuàng)造性地運(yùn)用教材,遵循學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,創(chuàng)設(shè)有利于發(fā)展學(xué)生空間觀念的學(xué)習(xí)情境,以“問題情境——體驗(yàn)建構(gòu)——解釋、應(yīng)用與拓展”的教學(xué)模式展開。教師要將相關(guān)問題情境作為學(xué)生了解知識、學(xué)習(xí)知識的有效切入點(diǎn),及時捕捉契機(jī),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮主觀能動性,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中獲得良好的空間認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)、體驗(yàn)、感悟,因時制宜地建立并形成空間觀念。
例如,教學(xué)“用方向和距離確定位置”時,可創(chuàng)設(shè)以下問題情境鏈,整體架構(gòu)課堂。情境1:尋找迷失方向的輪船。讓學(xué)生根據(jù)船員的報告尋找迷失方向的輪船。(1)輪船在燈塔西北方向。(2)輪船在燈塔的西偏北30度。(3)輪船在燈塔西偏北30度方向6千米處。情境2:尋找藏著寶藏的神秘島。說一說神秘島位置的方向和距離,或者動手操作和測量找一找寶藏位置。情境3:快樂的旅行。讓學(xué)生找飛機(jī)的飛行路線,選擇自己喜歡的兩個城市確定位置。探索過程中,學(xué)生聯(lián)系已有的方向經(jīng)驗(yàn),從方向和距離兩個方面確定物體所在的位置,應(yīng)用度量角和畫角的方法以及比例尺的知識,進(jìn)一步了解方向,體會距離。情境中,學(xué)生在相互交流中對比,發(fā)現(xiàn)第(3)種說法確定的位置最準(zhǔn)確,對用方向和距離來確定位置有了整體的感知,獲得空間知覺;情境中,學(xué)生學(xué)會采用適當(dāng)?shù)姆绞矫枋鑫矬w間的位置關(guān)系,并且有意識地變換觀測點(diǎn)描述“藏著寶藏神秘島”的位置,并制造認(rèn)知沖突,讓學(xué)生在分辨和選擇中深入理解確定位置的幾個要素。創(chuàng)設(shè)的問題情境,聯(lián)系生活實(shí)際,在地圖上找點(diǎn),拓寬知識內(nèi)容,提升數(shù)學(xué)思維,學(xué)生獲得深刻的空間知覺。
二、生活經(jīng)驗(yàn)是建構(gòu)空間觀念的基礎(chǔ)
生活經(jīng)驗(yàn)是幾何學(xué)習(xí)的起點(diǎn)。學(xué)生處于多姿多彩的生活中,玩各種積木或玩具,使用各種生活用具,接觸自然現(xiàn)象,這些都蘊(yùn)藏著豐富空間知識的現(xiàn)實(shí)原型,都是寶貴的學(xué)習(xí)資源。只是學(xué)生還沒有足夠的機(jī)會、能力用語言表述他們的發(fā)現(xiàn),只是一些沒有系統(tǒng)性和條理性的模糊概念。所以,教師設(shè)計(jì)教學(xué)活動時,要加強(qiáng)數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,立足學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ),提供豐富的現(xiàn)實(shí)原型,拓寬學(xué)習(xí)背景,幫助學(xué)生積累感性經(jīng)驗(yàn),為建構(gòu)學(xué)生的空間觀念提供豐富的素材。
例如,在“直角的認(rèn)識”教學(xué)時,可通過以下幾個經(jīng)驗(yàn)背景的鋪墊,讓學(xué)生充分感知直角的特征:(1)你能把這個鐘面的時針和分針調(diào)到9時整嗎?如果要調(diào)到3時整呢?時針和分針又怎么調(diào)?(2)這把椅子缺了一條腿,你能幫忙接上嗎?(3)如果給這張班級獎狀做個框,平行四邊形合適嗎?為什么不合適?這個框有幾個角?怎么調(diào)整?(4)三角板里有一個秘密,我們來比比誰的眼力好,你能找到哪個角和上面的角一樣大嗎?這樣,具體的生活現(xiàn)象喚醒了學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),通過觀察、比較、猜測、想象等,聚集直角的感性經(jīng)驗(yàn),學(xué)生的空間經(jīng)驗(yàn)得到補(bǔ)充和概括,培養(yǎng)了直覺思維和聯(lián)想能力,學(xué)生在感知過程中對直角有了鮮明、準(zhǔn)確的把握。
三、演示實(shí)驗(yàn)是構(gòu)建空間觀念的手段
在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師對幾何圖形的描述大多是通過粉筆、黑板進(jìn)行的,費(fèi)時費(fèi)力,難以生動表現(xiàn)與幾何概念有關(guān)的信息背景。如今,借助直觀形象的實(shí)驗(yàn)演示,縮短了抽象事物與學(xué)生之間的距離,更好地幫助學(xué)生思考知識間的聯(lián)系,促進(jìn)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成。在實(shí)驗(yàn)演示中,要培養(yǎng)學(xué)生按照一定目的及有順序、有重點(diǎn)地去觀察,在反復(fù)細(xì)致觀察的基礎(chǔ)上學(xué)會分析、比較,找出事物的不同特征,豐富表象,促進(jìn)空間觀念構(gòu)建。
例如,教學(xué)“圓的面積計(jì)算”時,先讓學(xué)生動手操作,把圓平均分成4份、8份后拼擺,得到一個近似的平行四邊形,再由教師借助媒體動態(tài)演示,將圓平均分成16份、32份、64份……想象如果將圓無限等分,就能越來越接近拼成一個長方形。最后引導(dǎo)學(xué)生觀察拼成的長方形與原來圓的關(guān)系,水到渠成地推導(dǎo)出圓的面積計(jì)算公式。學(xué)生感受到了圖形轉(zhuǎn)化的逼近思想,體會到了數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性,體驗(yàn)到了一種解決問題的數(shù)學(xué)思想方法。
四、實(shí)踐操作是發(fā)展空間觀念的途徑
皮亞杰認(rèn)為:“空間觀念的形成不像拍照,要想建立空間觀念,必須有動手做的過程?!边@個做的過程,不僅是一個實(shí)踐的過程,更是嘗試、想象、推理、驗(yàn)證、思考、交流的過程。這個過程強(qiáng)有力地促進(jìn)學(xué)生心理活動的內(nèi)化,從而掌握圖形的特征,把握概念的本質(zhì),發(fā)展空間觀念。
由于小學(xué)生的思維正處在由直觀形象向抽象邏輯思維的過渡階段,認(rèn)識主要依賴于直覺觀察和反復(fù)實(shí)踐。如教學(xué)“直角的認(rèn)識”時,我設(shè)計(jì)了描一描、摸一摸、認(rèn)一認(rèn)、擺一擺、折一折、畫一畫、拼一拼等活動,讓學(xué)生多種感官協(xié)同合作,在操作體驗(yàn)中,從具體事物的感知出發(fā),形成清晰、深刻的表象,再逐步抽象出直角的性