馮回祥,華中科技大學(xué)附屬小學(xué)數(shù)學(xué)教師,湖北省特級教師,中學(xué)高級教師?,F(xiàn)任湖北省武漢市數(shù)學(xué)學(xué)會理事,華中師范大學(xué)碩士研究生首批校外導(dǎo)師。
2014年我校小學(xué)畢業(yè)考試數(shù)學(xué)試卷中,有道“我會畫”的試題,主要考查學(xué)生的動手操作能力和空間觀念。筆者查看了大量答卷,發(fā)現(xiàn)這道題的正確率很低。對此,有老師埋怨學(xué)生畫圖“不認(rèn)真”,但到底是學(xué)生畫圖不認(rèn)真,還是老師平時沒有重視學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)呢?這需要我們好好反思,如何在課堂教學(xué)中將空間觀念的培養(yǎng)落到實(shí)處。
要理解和明確“空間觀念”的內(nèi)涵及價值
空間觀念是《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中10個重要的核心概念之一?!稑?biāo)準(zhǔn)》指出:“在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,要豐富學(xué)生對現(xiàn)實(shí)空間及圖形的認(rèn)識,建立初步的空間觀念,發(fā)展形象思維?!敝匾暸囵B(yǎng)空間觀念既有助于學(xué)生更好地認(rèn)識世界,解決日常生活中的問題,又能為他們今后進(jìn)一步系統(tǒng)學(xué)習(xí)幾何知識打下良好的基礎(chǔ)。
讓學(xué)生在觀察與操作中,感知“空間觀念”
數(shù)學(xué)是一門具有較強(qiáng)思維性質(zhì)的學(xué)科,觀察是進(jìn)行思維活動的一個窗口,是學(xué)生認(rèn)識事物最直接的一種方法,也是形成和感知空間觀念的基本方法之一。因此,教師要在教學(xué)中有意識地培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力。傳統(tǒng)教學(xué)中,多是教師講,學(xué)生聽,教師演示,學(xué)生看,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高,觀察能力也沒有得到挖掘和培養(yǎng)。教師要根據(jù)小學(xué)生的年齡特征,充分利用教材中提供的直觀圖形、實(shí)物觀察和實(shí)際操作,借助視覺、觸覺、聽覺等多種感官,激勵學(xué)生參與活動,在觀察中感知“空間觀念”。
例如,教學(xué)“平移與旋轉(zhuǎn)”一課時,教師通過播放游樂園錄像資料,讓學(xué)生觀察游樂園里游樂設(shè)備的運(yùn)動方式。接著,教師鼓勵學(xué)生把每個游樂設(shè)備的運(yùn)動方式用手勢表現(xiàn)出來,讓學(xué)生充分感知這些游樂設(shè)備的運(yùn)動方式。當(dāng)學(xué)生“經(jīng)歷”了這樣一次游玩感受后,教師再要求學(xué)生根據(jù)運(yùn)動方式把這些游樂設(shè)備進(jìn)行分類。當(dāng)學(xué)生不能正確分類時,教師可以邊說邊通過手勢做平移、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,再次引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察,并通過肢體語言暗示學(xué)生要從這不同運(yùn)動方式上去考慮分類。這樣,學(xué)生在充分觀察感知中,對平移和旋轉(zhuǎn)就有了深刻的體驗(yàn)。
操作也是豐富學(xué)生“空間觀念”的重要手段。荷蘭數(shù)學(xué)教育家弗賴登塔爾認(rèn)為:“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是一種活動,這種活動與游泳、騎自行車一樣,不經(jīng)過親身體驗(yàn),僅僅從看書本、聽講解、觀察他人的演示,是學(xué)不會的?!庇纱丝梢姡囵B(yǎng)學(xué)生的空間觀念,教師必須引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行操作活動。教學(xué)時,對一些較為抽象的幾何概念,當(dāng)學(xué)生感到難以理解時,教師可引導(dǎo)學(xué)生借助直觀的操作手段來解決。如,讓學(xué)生折一折、剪一剪、拼一拼、畫一畫等,讓他們的視覺、觸覺等多種感官共同參與,如此,學(xué)生的空間觀念便易于形成和鞏固。
例如,在教學(xué)長方體、正方體的棱長之和及表面積與體積的計算時,發(fā)現(xiàn)學(xué)生很容易將棱長之和、表面積、體積這三個概念混淆。教師可在教學(xué)棱長之和前,讓學(xué)生用細(xì)鐵絲做一個長方體或正方體框架,通過動手操作,他們就不難發(fā)現(xiàn),棱長之和就是四組長、寬、高之和,這為他們接下來學(xué)習(xí)將棱長之和按一定比例分配等內(nèi)容打好了基礎(chǔ)。在教學(xué)表面積前,教師可要求學(xué)生用硬紙板做長方體或正方體,這既能讓學(xué)生掌握如何求表面積,又能讓他們明確立體圖形和其對應(yīng)的平面展開圖之間的關(guān)系。只要我們把操作落到實(shí)處,學(xué)生自然能深刻體會棱長之和、表面積與體積之間的本質(zhì)區(qū)別。如果教師在課堂上只是講,學(xué)生只是聽,那么學(xué)生不僅難以理解掌握知識,而且難以形成空間觀念。
因此,教學(xué)時,只要是能讓學(xué)生觀察和操作的,教師一定要放手,切忌“包辦代替”,因?yàn)槟菍⑹菍W(xué)生感知 “空間觀念”的最好契機(jī)。
讓學(xué)生在思考與感悟中,形成“空間觀念”
學(xué)生對空間與圖形的學(xué)習(xí),不能只停留在直觀感知這個初級階段,教師還應(yīng)運(yùn)用比較手段,讓學(xué)生在思考中感悟事物的本質(zhì)特征,通過對形體間的內(nèi)在聯(lián)系及外在區(qū)別的比較,將“眼中之觀察”內(nèi)化成“腦中之思考”。
第一,通過類比,引起學(xué)生思考與感悟。通過類比,同中求異,即引導(dǎo)學(xué)生在新、舊知識間尋找相似和相異的地方,或在類比中聯(lián)想,或在模仿中創(chuàng)新,從而升華思維,突出幾何圖形之間的邏輯關(guān)系。例如,教學(xué)“長方形和正方形的認(rèn)識”時,教師通過將長方形的長不斷地縮短,或?qū)㈤L方形的寬不斷地增長,或讓長變化到和寬相等,引導(dǎo)學(xué)生思考比較,讓他們認(rèn)識,這時的圖形已經(jīng)不是一個長方形了,而是正方形。這時,提醒學(xué)生比較變化前后的異同點(diǎn),然后判斷這個圖形是不是還具有長方形的特征。在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生認(rèn)識到正方形是特殊的長方形,從而明確特殊與一般的關(guān)系。
第二,在“對比”活動中,激發(fā)學(xué)生思考與感悟。通過對比,異中求同,即聯(lián)系事物間的變化規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識間的內(nèi)在聯(lián)系,及時對知識進(jìn)行整合,形成知識網(wǎng)絡(luò),建立起比較完整的知識體系。如在教學(xué)多邊形的面積S梯=(a+b)h÷2后,引導(dǎo)學(xué)生思考,如果將梯形的上底不斷變長,當(dāng)上底和下底一樣長時,即a=b時,則梯形就變成了平行四邊形,那么,S梯=(a+a)h÷2=2ah÷2=ah(平行四邊形的面積公式);如果將梯形的上底不斷變短,當(dāng)上底成為0時,即a=0時,梯形就變成了三角形,則S梯=(0+b)h÷2=bh÷2,又變成了三角形的面積公式(b為三角形的底)。這樣有聯(lián)系又有對比的思考,不僅讓學(xué)生知道了梯形的面積公式是小學(xué)數(shù)學(xué)“萬能公式”,自然感受到了“化歸”的數(shù)學(xué)思想方法,而且在潛移默化中培養(yǎng)了學(xué)生的“空間觀念”。
讓學(xué)生在綜合應(yīng)用中,發(fā)展“空間觀念”
長期以來,小學(xué)幾何教學(xué)都以周長、面積、體積(容積)的計算為最終目的,學(xué)生在課堂上的大量時間全被耗在計算里面。學(xué)生只會列式計算,腦子里根本沒有靈活解題的策略。例如,一些學(xué)生會計算長方形、正方形的周長,卻不知道如何計算三角形、梯形的周長;一些學(xué)生會計算長方體的表面積,卻不會計算教室里的粉刷面積……這是典型的只會死套公式,而空間觀念不清晰的表現(xiàn)。在實(shí)施新課程的今天,教師需要將這種只關(guān)注計算的教學(xué)向關(guān)注觀念、能力與計算并重的教學(xué)轉(zhuǎn)變。
如,在對學(xué)生進(jìn)行圓柱體體積計算的練習(xí)中,教師可出示如下兩個長方形(如下圖一、二):
若將它們繞相同的邊(如AD)旋轉(zhuǎn)一周可以得到兩個圓柱體,教師引導(dǎo)學(xué)生思考:現(xiàn)在所得到的這兩個圓柱體的體積、側(cè)面積、表面積相等嗎?它們的大小關(guān)系是怎樣的?在計算圓錐的體積時,可以利用上圖三,讓學(xué)生思考:三角形能以哪些邊為軸旋轉(zhuǎn)后得到圓錐?如果以BC邊為軸旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)后的體積是多少?通過這樣的練習(xí),學(xué)生就會將以前學(xué)過的平移與旋轉(zhuǎn)的知識聯(lián)系起來,綜合考慮問題。同時,在計算體積、側(cè)面積和表面積前,學(xué)生必須將二維空間通過想象擴(kuò)展到三維空間,這是學(xué)生對空間觀念的又一次升華。
此外,我們要充分利用信息技術(shù)手段,來培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的空間觀念。在數(shù)學(xué)課堂中由于受時間、空間的限制,難以展示各種圖形、物件的真實(shí)面目,使學(xué)生難以體驗(yàn)空間感。學(xué)生僅靠書上的圖,是很難想象或體驗(yàn)的,教師可嘗試用PPT演示,讓學(xué)生去觀察發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的規(guī)律,這樣做可以使原來用實(shí)物不好展示的部分得到充分展示,降低了觀察上的難度,突出了觀察的重點(diǎn),有利于培養(yǎng)學(xué)生有序觀察和歸納的能力,可使學(xué)生的空間意識得到增強(qiáng),空間觀念得到發(fā)展。
培養(yǎng)空間觀念并不是一朝一夕的事,如果教師能做一個好的引領(lǐng)者,從生活實(shí)際出發(fā),讓學(xué)生親身經(jīng)歷和感悟,那么學(xué)生的空間觀念就能不斷形成和發(fā)展,學(xué)生才能真正地輕松完成“我會畫”之類的試題。
責(zé)任編輯 嚴(yán) 芳
馮回祥,華中科技大學(xué)附屬小學(xué)數(shù)學(xué)教師,湖北省特級教師,中學(xué)高級教師?,F(xiàn)任湖北省武漢市數(shù)學(xué)學(xué)會理事,華中師范大學(xué)碩士研究生首批校外導(dǎo)師。
2014年我校小學(xué)畢業(yè)考試數(shù)學(xué)試卷中,有道“我會畫”的試題,主要考查學(xué)生的動手操作能力和空間觀念。筆者查看了大量答卷,發(fā)現(xiàn)這道題的正確率很低。對此,有老師埋怨學(xué)生畫圖“不認(rèn)真”,但到底是學(xué)生畫圖不認(rèn)真,還是老師平時沒有重視學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)呢?這需要我們好好反思,如何在課堂教學(xué)中將空間觀念的培養(yǎng)落到實(shí)處。
要理解和明確“空間觀念”的內(nèi)涵及價值
空間觀念是《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中10個重要的核心概念之一?!稑?biāo)準(zhǔn)》指出:“在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,要豐富學(xué)生對現(xiàn)實(shí)空間及圖形的認(rèn)識,建立初步的空間觀念,發(fā)展形象思維。”重視培養(yǎng)空間觀念既有助于學(xué)生更好地認(rèn)識世界,解決日常生活中的問題,又能為他們今后進(jìn)一步系統(tǒng)學(xué)習(xí)幾何知識打下良好的基礎(chǔ)。
讓學(xué)生在觀察與操作中,感知“空間觀念”
數(shù)學(xué)是一門具有較強(qiáng)思維性質(zhì)的學(xué)科,觀察是進(jìn)行思維活動的一個窗口,是學(xué)生認(rèn)識事物最直接的一種方法,也是形成和感知空間觀念的基本方法之一。因此,教師要在教學(xué)中有意識地培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力。傳統(tǒng)教學(xué)中,多是教師講,學(xué)生聽,教師演示,學(xué)生看,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高,觀察能力也沒有得到挖掘和培養(yǎng)。教師要根據(jù)小學(xué)生的年齡特征,充分利用教材中提供的直觀圖形、實(shí)物觀察和實(shí)際操作,借助視覺、觸覺、聽覺等多種感官,激勵學(xué)生參與活動,在觀察中感知“空間觀念”。
例如,教學(xué)“平移與旋轉(zhuǎn)”一課時,教師通過播放游樂園錄像資料,讓學(xué)生觀察游樂園里游樂設(shè)備的運(yùn)動方式。接著,教師鼓勵學(xué)生把每個游樂設(shè)備的運(yùn)動方式用手勢表現(xiàn)出來,讓學(xué)生充分感知這些游樂設(shè)備的運(yùn)動方式。當(dāng)學(xué)生“經(jīng)歷”了這樣一次游玩感受后,教師再要求學(xué)生根據(jù)運(yùn)動方式把這些游樂設(shè)備進(jìn)行分類。當(dāng)學(xué)生不能正確分類時,教師可以邊說邊通過手勢做平移、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,再次引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察,并通過肢體語言暗示學(xué)生要從這不同運(yùn)動方式上去考慮分類。這樣,學(xué)生在充分觀察感知中,對平移和旋轉(zhuǎn)就有了深刻的體驗(yàn)。
操作也是豐富學(xué)生“空間觀念”的重要手段。荷蘭數(shù)學(xué)教育家弗賴登塔爾認(rèn)為:“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是一種活動,這種活動與游泳、騎自行車一樣,不經(jīng)過親身體驗(yàn),僅僅從看書本、聽講解、觀察他人的演示,是學(xué)不會的?!庇纱丝梢?,培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念,教師必須引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行操作活動。教學(xué)時,對一些較為抽象的幾何概念,當(dāng)學(xué)生感到難以理解時,教師可引導(dǎo)學(xué)生借助直觀的操作手段來解決。如,讓學(xué)生折一折、剪一剪、拼一拼、畫一畫等,讓他們的視覺、觸覺等多種感官共同參與,如此,學(xué)生的空間觀念便易于形成和鞏固。
例如,在教學(xué)長方體、正方體的棱長之和及表面積與體積的計算時,發(fā)現(xiàn)學(xué)生很容易將棱長之和、表面積、體積這三個概念混淆。教師可在教學(xué)棱長之和前,讓學(xué)生用細(xì)鐵絲做一個長方體或正方體框架,通過動手操作,他們就不難發(fā)現(xiàn),棱長之和就是四組長、寬、高之和,這為他們接下來學(xué)習(xí)將棱長之和按一定比例分配等內(nèi)容打好了基礎(chǔ)。在教學(xué)表面積前,教師可要求學(xué)生用硬紙板做長方體或正方體,這既能讓學(xué)生掌握如何求表面積,又能讓他們明確立體圖形和其對應(yīng)的平面展開圖之間的關(guān)系。只要我們把操作落到實(shí)處,學(xué)生自然能深刻體會棱長之和、表面積與體積之間的本質(zhì)區(qū)別。如果教師在課堂上只是講,學(xué)生只是聽,那么學(xué)生不僅難以理解掌握知識,而且難以形成空間觀念。
因此,教學(xué)時,只要是能讓學(xué)生觀察和操作的,教師一定要放手,切忌“包辦代替”,因?yàn)槟菍⑹菍W(xué)生感知 “空間觀念”的最好契機(jī)。
讓學(xué)生在思考與感悟中,形成“空間觀念”
學(xué)生對空間與圖形的學(xué)習(xí),不能只停留在直觀感知這個初級階段,教師還應(yīng)運(yùn)用比較手段,讓學(xué)生在思考中感悟事物的本質(zhì)特征,通過對形體間的內(nèi)在聯(lián)系及外在區(qū)別的比較,將“眼中之觀察”內(nèi)化成“腦中之思考”。
第一,通過類比,引起學(xué)生思考與感悟。通過類比,同中求異,即引導(dǎo)學(xué)生在新、舊知識間尋找相似和相異的地方,或在類比中聯(lián)想,或在模仿中創(chuàng)新,從而升華思維,突出幾何圖形之間的邏輯關(guān)系。例如,教學(xué)“長方形和正方形的認(rèn)識”時,教師通過將長方形的長不斷地縮短,或?qū)㈤L方形的寬不斷地增長,或讓長變化到和寬相等,引導(dǎo)學(xué)生思考比較,讓他們認(rèn)識,這時的圖形已經(jīng)不是一個長方形了,而是正方形。這時,提醒學(xué)生比較變化前后的異同點(diǎn),然后判斷這個圖形是不是還具有長方形的特征。在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生認(rèn)識到正方形是特殊的長方形,從而明確特殊與一般的關(guān)系。
第二,在“對比”活動中,激發(fā)學(xué)生思考與感悟。通過對比,異中求同,即聯(lián)系事物間的變化規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識間的內(nèi)在聯(lián)系,及時對知識進(jìn)行整合,形成知識網(wǎng)絡(luò),建立起比較完整的知識體系。如在教學(xué)多邊形的面積S梯=(a+b)h÷2后,引導(dǎo)學(xué)生思考,如果將梯形的上底不斷變長,當(dāng)上底和下底一樣長時,即a=b時,則梯形就變成了平行四邊形,那么,S梯=(a+a)h÷2=2ah÷2=ah(平行四邊形的面積公式);如果將梯形的上底不斷變短,當(dāng)上底成為0時,即a=0時,梯形就變成了三角形,則S梯=(0+b)h÷2=bh÷2,又變成了三角形的面積公式(b為三角形的底)。這樣有聯(lián)系又有對比的思考,不僅讓學(xué)生知道了梯形的面積公式是小學(xué)數(shù)學(xué)“萬能公式”,自然感受到了“化歸”的數(shù)學(xué)思想方法,而且在潛移默化中培養(yǎng)了學(xué)生的“空間觀念”。
讓學(xué)生在綜合應(yīng)用中,發(fā)展“空間觀念”
長期以來,小學(xué)幾何教學(xué)都以周長、面積、體積(容積)的計算為最終目的,學(xué)生在課堂上的大量時間全被耗在計算里面。學(xué)生只會列式計算,腦子里根本沒有靈活解題的策略。例如,一些學(xué)生會計算長方形、正方形的周長,卻不知道如何計算三角形、梯形的周長;一些學(xué)生會計算長方體的表面積,卻不會計算教室里的粉刷面積……這是典型的只會死套公式,而空間觀念不清晰的表現(xiàn)。在實(shí)施新課程的今天,教師需要將這種只關(guān)注計算的教學(xué)向關(guān)注觀念、能力與計算并重的教學(xué)轉(zhuǎn)變。
如,在對學(xué)生進(jìn)行圓柱體體積計算的練習(xí)中,教師可出示如下兩個長方形(如下圖一、二):
若將它們繞相同的邊(如AD)旋轉(zhuǎn)一周可以得到兩個圓柱體,教師引導(dǎo)學(xué)生思考:現(xiàn)在所得到的這兩個圓柱體的體積、側(cè)面積、表面積相等嗎?它們的大小關(guān)系是怎樣的?在計算圓錐的體積時,可以利用上圖三,讓學(xué)生思考:三角形能以哪些邊為軸旋轉(zhuǎn)后得到圓錐?如果以BC邊為軸旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)后的體積是多少?通過這樣的練習(xí),學(xué)生就會將以前學(xué)過的平移與旋轉(zhuǎn)的知識聯(lián)系起來,綜合考慮問題。同時,在計算體積、側(cè)面積和表面積前,學(xué)生必須將二維空間通過想象擴(kuò)展到三維空間,這是學(xué)生對空間觀念的又一次升華。
此外,我們要充分利用信息技術(shù)手段,來培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的空間觀念。在數(shù)學(xué)課堂中由于受時間、空間的限制,難以展示各種圖形、物件的真實(shí)面目,使學(xué)生難以體驗(yàn)空間感。學(xué)生僅靠書上的圖,是很難想象或體驗(yàn)的,教師可嘗試用PPT演示,讓學(xué)生去觀察發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的規(guī)律,這樣做可以使原來用實(shí)物不好展示的部分得到充分展示,降低了觀察上的難度,突出了觀察的重點(diǎn),有利于培養(yǎng)學(xué)生有序觀察和歸納的能力,可使學(xué)生的空間意識得到增強(qiáng),空間觀念得到發(fā)展。
培養(yǎng)空間觀念并不是一朝一夕的事,如果教師能做一個好的引領(lǐng)者,從生活實(shí)際出發(fā),讓學(xué)生親身經(jīng)歷和感悟,那么學(xué)生的空間觀念就能不斷形成和發(fā)展,學(xué)生才能真正地輕松完成“我會畫”之類的試題。
責(zé)任編輯 嚴(yán) 芳
馮回祥,華中科技大學(xué)附屬小學(xué)數(shù)學(xué)教師,湖北省特級教師,中學(xué)高級教師?,F(xiàn)任湖北省武漢市數(shù)學(xué)學(xué)會理事,華中師范大學(xué)碩士研究生首批校外導(dǎo)師。
2014年我校小學(xué)畢業(yè)考試數(shù)學(xué)試卷中,有道“我會畫”的試題,主要考查學(xué)生的動手操作能力和空間觀念。筆者查看了大量答卷,發(fā)現(xiàn)這道題的正確率很低。對此,有老師埋怨學(xué)生畫圖“不認(rèn)真”,但到底是學(xué)生畫圖不認(rèn)真,還是老師平時沒有重視學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)呢?這需要我們好好反思,如何在課堂教學(xué)中將空間觀念的培養(yǎng)落到實(shí)處。
要理解和明確“空間觀念”的內(nèi)涵及價值
空間觀念是《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中10個重要的核心概念之一?!稑?biāo)準(zhǔn)》指出:“在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,要豐富學(xué)生對現(xiàn)實(shí)空間及圖形的認(rèn)識,建立初步的空間觀念,發(fā)展形象思維。”重視培養(yǎng)空間觀念既有助于學(xué)生更好地認(rèn)識世界,解決日常生活中的問題,又能為他們今后進(jìn)一步系統(tǒng)學(xué)習(xí)幾何知識打下良好的基礎(chǔ)。
讓學(xué)生在觀察與操作中,感知“空間觀念”
數(shù)學(xué)是一門具有較強(qiáng)思維性質(zhì)的學(xué)科,觀察是進(jìn)行思維活動的一個窗口,是學(xué)生認(rèn)識事物最直接的一種方法,也是形成和感知空間觀念的基本方法之一。因此,教師要在教學(xué)中有意識地培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力。傳統(tǒng)教學(xué)中,多是教師講,學(xué)生聽,教師演示,學(xué)生看,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高,觀察能力也沒有得到挖掘和培養(yǎng)。教師要根據(jù)小學(xué)生的年齡特征,充分利用教材中提供的直觀圖形、實(shí)物觀察和實(shí)際操作,借助視覺、觸覺、聽覺等多種感官,激勵學(xué)生參與活動,在觀察中感知“空間觀念”。
例如,教學(xué)“平移與旋轉(zhuǎn)”一課時,教師通過播放游樂園錄像資料,讓學(xué)生觀察游樂園里游樂設(shè)備的運(yùn)動方式。接著,教師鼓勵學(xué)生把每個游樂設(shè)備的運(yùn)動方式用手勢表現(xiàn)出來,讓學(xué)生充分感知這些游樂設(shè)備的運(yùn)動方式。當(dāng)學(xué)生“經(jīng)歷”了這樣一次游玩感受后,教師再要求學(xué)生根據(jù)運(yùn)動方式把這些游樂設(shè)備進(jìn)行分類。當(dāng)學(xué)生不能正確分類時,教師可以邊說邊通過手勢做平移、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,再次引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察,并通過肢體語言暗示學(xué)生要從這不同運(yùn)動方式上去考慮分類。這樣,學(xué)生在充分觀察感知中,對平移和旋轉(zhuǎn)就有了深刻的體驗(yàn)。
操作也是豐富學(xué)生“空間觀念”的重要手段。荷蘭數(shù)學(xué)教育家弗賴登塔爾認(rèn)為:“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是一種活動,這種活動與游泳、騎自行車一樣,不經(jīng)過親身體驗(yàn),僅僅從看書本、聽講解、觀察他人的演示,是學(xué)不會的?!庇纱丝梢姡囵B(yǎng)學(xué)生的空間觀念,教師必須引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行操作活動。教學(xué)時,對一些較為抽象的幾何概念,當(dāng)學(xué)生感到難以理解時,教師可引導(dǎo)學(xué)生借助直觀的操作手段來解決。如,讓學(xué)生折一折、剪一剪、拼一拼、畫一畫等,讓他們的視覺、觸覺等多種感官共同參與,如此,學(xué)生的空間觀念便易于形成和鞏固。
例如,在教學(xué)長方體、正方體的棱長之和及表面積與體積的計算時,發(fā)現(xiàn)學(xué)生很容易將棱長之和、表面積、體積這三個概念混淆。教師可在教學(xué)棱長之和前,讓學(xué)生用細(xì)鐵絲做一個長方體或正方體框架,通過動手操作,他們就不難發(fā)現(xiàn),棱長之和就是四組長、寬、高之和,這為他們接下來學(xué)習(xí)將棱長之和按一定比例分配等內(nèi)容打好了基礎(chǔ)。在教學(xué)表面積前,教師可要求學(xué)生用硬紙板做長方體或正方體,這既能讓學(xué)生掌握如何求表面積,又能讓他們明確立體圖形和其對應(yīng)的平面展開圖之間的關(guān)系。只要我們把操作落到實(shí)處,學(xué)生自然能深刻體會棱長之和、表面積與體積之間的本質(zhì)區(qū)別。如果教師在課堂上只是講,學(xué)生只是聽,那么學(xué)生不僅難以理解掌握知識,而且難以形成空間觀念。
因此,教學(xué)時,只要是能讓學(xué)生觀察和操作的,教師一定要放手,切忌“包辦代替”,因?yàn)槟菍⑹菍W(xué)生感知 “空間觀念”的最好契機(jī)。
讓學(xué)生在思考與感悟中,形成“空間觀念”
學(xué)生對空間與圖形的學(xué)習(xí),不能只停留在直觀感知這個初級階段,教師還應(yīng)運(yùn)用比較手段,讓學(xué)生在思考中感悟事物的本質(zhì)特征,通過對形體間的內(nèi)在聯(lián)系及外在區(qū)別的比較,將“眼中之觀察”內(nèi)化成“腦中之思考”。
第一,通過類比,引起學(xué)生思考與感悟。通過類比,同中求異,即引導(dǎo)學(xué)生在新、舊知識間尋找相似和相異的地方,或在類比中聯(lián)想,或在模仿中創(chuàng)新,從而升華思維,突出幾何圖形之間的邏輯關(guān)系。例如,教學(xué)“長方形和正方形的認(rèn)識”時,教師通過將長方形的長不斷地縮短,或?qū)㈤L方形的寬不斷地增長,或讓長變化到和寬相等,引導(dǎo)學(xué)生思考比較,讓他們認(rèn)識,這時的圖形已經(jīng)不是一個長方形了,而是正方形。這時,提醒學(xué)生比較變化前后的異同點(diǎn),然后判斷這個圖形是不是還具有長方形的特征。在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生認(rèn)識到正方形是特殊的長方形,從而明確特殊與一般的關(guān)系。
第二,在“對比”活動中,激發(fā)學(xué)生思考與感悟。通過對比,異中求同,即聯(lián)系事物間的變化規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識間的內(nèi)在聯(lián)系,及時對知識進(jìn)行整合,形成知識網(wǎng)絡(luò),建立起比較完整的知識體系。如在教學(xué)多邊形的面積S梯=(a+b)h÷2后,引導(dǎo)學(xué)生思考,如果將梯形的上底不斷變長,當(dāng)上底和下底一樣長時,即a=b時,則梯形就變成了平行四邊形,那么,S梯=(a+a)h÷2=2ah÷2=ah(平行四邊形的面積公式);如果將梯形的上底不斷變短,當(dāng)上底成為0時,即a=0時,梯形就變成了三角形,則S梯=(0+b)h÷2=bh÷2,又變成了三角形的面積公式(b為三角形的底)。這樣有聯(lián)系又有對比的思考,不僅讓學(xué)生知道了梯形的面積公式是小學(xué)數(shù)學(xué)“萬能公式”,自然感受到了“化歸”的數(shù)學(xué)思想方法,而且在潛移默化中培養(yǎng)了學(xué)生的“空間觀念”。
讓學(xué)生在綜合應(yīng)用中,發(fā)展“空間觀念”
長期以來,小學(xué)幾何教學(xué)都以周長、面積、體積(容積)的計算為最終目的,學(xué)生在課堂上的大量時間全被耗在計算里面。學(xué)生只會列式計算,腦子里根本沒有靈活解題的策略。例如,一些學(xué)生會計算長方形、正方形的周長,卻不知道如何計算三角形、梯形的周長;一些學(xué)生會計算長方體的表面積,卻不會計算教室里的粉刷面積……這是典型的只會死套公式,而空間觀念不清晰的表現(xiàn)。在實(shí)施新課程的今天,教師需要將這種只關(guān)注計算的教學(xué)向關(guān)注觀念、能力與計算并重的教學(xué)轉(zhuǎn)變。
如,在對學(xué)生進(jìn)行圓柱體體積計算的練習(xí)中,教師可出示如下兩個長方形(如下圖一、二):
若將它們繞相同的邊(如AD)旋轉(zhuǎn)一周可以得到兩個圓柱體,教師引導(dǎo)學(xué)生思考:現(xiàn)在所得到的這兩個圓柱體的體積、側(cè)面積、表面積相等嗎?它們的大小關(guān)系是怎樣的?在計算圓錐的體積時,可以利用上圖三,讓學(xué)生思考:三角形能以哪些邊為軸旋轉(zhuǎn)后得到圓錐?如果以BC邊為軸旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)后的體積是多少?通過這樣的練習(xí),學(xué)生就會將以前學(xué)過的平移與旋轉(zhuǎn)的知識聯(lián)系起來,綜合考慮問題。同時,在計算體積、側(cè)面積和表面積前,學(xué)生必須將二維空間通過想象擴(kuò)展到三維空間,這是學(xué)生對空間觀念的又一次升華。
此外,我們要充分利用信息技術(shù)手段,來培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的空間觀念。在數(shù)學(xué)課堂中由于受時間、空間的限制,難以展示各種圖形、物件的真實(shí)面目,使學(xué)生難以體驗(yàn)空間感。學(xué)生僅靠書上的圖,是很難想象或體驗(yàn)的,教師可嘗試用PPT演示,讓學(xué)生去觀察發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的規(guī)律,這樣做可以使原來用實(shí)物不好展示的部分得到充分展示,降低了觀察上的難度,突出了觀察的重點(diǎn),有利于培養(yǎng)學(xué)生有序觀察和歸納的能力,可使學(xué)生的空間意識得到增強(qiáng),空間觀念得到發(fā)展。
培養(yǎng)空間觀念并不是一朝一夕的事,如果教師能做一個好的引領(lǐng)者,從生活實(shí)際出發(fā),讓學(xué)生親身經(jīng)歷和感悟,那么學(xué)生的空間觀念就能不斷形成和發(fā)展,學(xué)生才能真正地輕松完成“我會畫”之類的試題。
責(zé)任編輯 嚴(yán) 芳