周俊
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的基本目標(biāo),就是要培養(yǎng)學(xué)生的想象能力,進(jìn)而促成創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展。 其中,空間想象能力的培養(yǎng),因其特有的要素和難度,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中被視為攻堅任務(wù)之一。 探討小學(xué)生空間想象能力的開發(fā)培養(yǎng)策略,對提高學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì),完成數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù),意義重大。那么,如何培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)空間想象能力呢?
一、結(jié)合實際,學(xué)會觀察,增強(qiáng)直觀體驗
新課改數(shù)學(xué)《標(biāo)準(zhǔn)》要求從最簡單的圖形辨認(rèn)做起,先辨認(rèn)長方體、正方體、三角形、平行四邊形和圓等簡單圖形,在這基礎(chǔ)上逐步認(rèn)識這些圖形。 這就都屬于了解的水平,所以在教學(xué)中應(yīng)大量結(jié)合生活實際,引導(dǎo)學(xué)生把在生活中感受到的圖形與相應(yīng)的知識聯(lián)系起來,不斷增強(qiáng)直觀體驗,認(rèn)識圖形。 注意從學(xué)生的生活實際出發(fā),選取學(xué)生熟悉的實物例子。
如“物體分類”,主要的任務(wù)是直觀辨別物體的四種形狀及其名稱,結(jié)合學(xué)生日常見到的球、積木塊、文具盒和茶葉罐等,引導(dǎo)學(xué)生通過搜集、觀察、觸摸、分類和討論等活動,形成對一些常見的幾何體的直觀感受。 為了直觀地辨別物體的形狀,除了分類活動外,還通過由實物或模型說出它的形狀,由形狀說出生活中這種形狀的實物的練習(xí)活動,建立起四種幾何體在頭腦中的表象。 同時,教師可以設(shè)計和組織從不同方位觀察同一個物體,使學(xué)生感受觀察方位不同所看到的物體的形狀一般不同。 這與學(xué)生的生活經(jīng)驗是一致的,在這一活動過程中,涉及學(xué)生的空間想象和對幾何圖形的記憶,這是發(fā)展空間觀念的重要基礎(chǔ)。
二、學(xué)好測量,把握圖形,助長空間思維力
學(xué)習(xí)測量物體,是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容之一。 通過對物體的測量,有利于形成和加深學(xué)生的實體觀念和空間感,幫助發(fā)展空間思維力。 教材要求先結(jié)合生活實際和具體情境,經(jīng)歷用不同方式測量物體的長度,體會建立統(tǒng)一度量單位的重要性,及能測量具體圖形的周長、面積,能自選單位估計和測量圖形的周長、面積,接著再探索并掌握圓的周長與面積公式,以及了解體積的意義及度量單位等。 所以,學(xué)習(xí)測量和體驗圖形的教學(xué)策略,重點(diǎn)應(yīng)該放在把實物圖形的測量與抽象思維計算結(jié)合起來。這仍然需要注意從學(xué)生的生活情境或具體事物出發(fā),展開教學(xué)內(nèi)容。
如:讓學(xué)生運(yùn)用長方形、正方形的周長和面積的計算方法去解決生活中的簡單問題,讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)知識與日常生活的聯(lián)系。 其次要加大學(xué)生動手實踐的力度,讓學(xué)生在動手操作中,感受測量的意義,建立對測量單位的理解及對測量單位的選擇,再是要培養(yǎng)學(xué)生的估測意識。 如練一練中,有“對于你的鉛筆盒的長度、你的橡皮的長度、你的課桌的長度,你的估計是多少?測量結(jié)果是多少?”這樣的問題都有助于空間思維力的發(fā)展。 此外,還要通過學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)、互動交流等新的學(xué)習(xí)方式的應(yīng)用,加大實踐和體驗力度。 因為測量需要互助合作才好完成。 我們在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生測量一片樹葉的周長,自身的周長等等,學(xué)生互相幫助測量,在合作交流中總結(jié)測量的結(jié)果,這都有助于對不同圖形的體驗。 甚至可以借助游戲,組織學(xué)生開展“走一走”、“估一估”、“想一想”等活動,讓學(xué)生體驗1千米有多長,幫助學(xué)生逐步發(fā)展空間觀念。
三、動手操作,體驗移位,理解圖形與位置
空間想象力的內(nèi)容,就包括了對位置的確認(rèn)、對路線圖的認(rèn)知、對圖形的抽象再現(xiàn)等等,這就需要培養(yǎng)學(xué)生樹立空間觀念,體驗圖形移位感、方向感,確立物體的位置,形成空間想象能力。 這除了讓學(xué)生觀察,體驗和描述上、下、左、右、前、后的相對位置關(guān)系,還要具體操作,加大實踐活動。 首先要再現(xiàn)生活經(jīng)驗,建立空間觀念。 讓學(xué)生具體觀察物體所在位置,學(xué)用方位詞描述物體所在的方向,學(xué)看簡單的路線圖,嘗試體悟物體的陰影是怎樣形成的,并能根據(jù)光線的方向辨別實物的陰影。 如利用生活中的實例來說明方向盤、車輪、硬幣等。 其次,要引導(dǎo)學(xué)生動手操作,讓他們通過拼一拼、剪一剪、折一折和量一量等活動,調(diào)動多種感官,這樣易于空間觀念的形成。
四、多畫圖形
立體幾何的研究對象是空間圖形,為了研究的方便,我們需要把空間圖形畫在紙上或黑板上,由于紙和黑板的表面可以看作是平面,于是就要學(xué)習(xí)空間圖形的直觀圖的畫法。畫直觀圖的目的是為了解決對立體圖形的理解和認(rèn)識,加強(qiáng)對立體圖形的性質(zhì)理解。在教學(xué)的全過程中要有步驟地指導(dǎo)學(xué)生掌握繪制直觀圖的一般方法,有計劃提高學(xué)生的繪圖能力。
立體圖形畫在平面上要有立體感,畫的形狀不能和實物一摸一樣,是立體圖形在平面內(nèi)的投影。畫出的圖形既要有立體感又能表達(dá)出圖形各主要部分的位置關(guān)系和度量關(guān)系,所以畫好圖形是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。首先,要從畫平面開始,先畫水平放置的平面,逐步畫從不同角度觀察的兩個平面相交。教學(xué)時要強(qiáng)調(diào)畫圖要領(lǐng),要求學(xué)生必須把圖畫準(zhǔn)確,養(yǎng)成良好的作圖習(xí)慣,起初可以采用邊觀察邊畫的方法。其次,要學(xué)好”水平放置的平面圖形的直觀圖形的畫法”,這是畫好簡單幾何圖形的基礎(chǔ)??傊?,只有把圖畫好,看起來才有立體感,對培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力,解決立體問題有很大幫助。另外,多看教科書上的圖形,找其畫圖的規(guī)律,自己多練習(xí),慢慢的就會把圖畫好。
空間想象能力是通過實例凈化思維,把空間中的實體高度抽象在大腦中,并在大腦中進(jìn)行分析推理。其他能力的培養(yǎng)都必須在學(xué)習(xí)、理解、訓(xùn)練、應(yīng)用中得到發(fā)展,特別是教師為了培養(yǎng)這些能力,會精心設(shè)計“智力課”和“智力問題”。比如,對習(xí)題的解答時的一題多解、舉一反三的訓(xùn)練歸類,應(yīng)用模型、電腦等多媒體教學(xué)等,都是為數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)開設(shè)的課程。在這些課程中,學(xué)生務(wù)必要全身心地投入、全方位地參與,最終達(dá)到自己各方面能力的全面發(fā)展。
綜上所述,培養(yǎng)空間想象能力可以歸納成口訣“一看、二比、三畫?!币豢淳褪菍φ蘸箅x開實物模型看清看懂直觀圖;二比就是對比或類比空間與平面圖形的區(qū)別與聯(lián)系;三畫就是根據(jù)畫空間圖形的規(guī)則和方法,正確熟練地畫出所要求的直觀圖,或離開直觀圖,能辨清圖中基本元素之間的關(guān)系,并能進(jìn)行有關(guān)的推理論證,解決所要解決的問題。空間想象能力的培養(yǎng),立體幾何擔(dān)負(fù)著特別重要的任務(wù),但是,單憑立體幾何教學(xué)來培養(yǎng)是不夠的,也是不全面的,應(yīng)當(dāng)在教學(xué)各科乃至其他學(xué)科的有關(guān)內(nèi)容的教學(xué)過程中共同來培養(yǎng)。如在代數(shù)、三角和解析幾何的教學(xué)中,教師要經(jīng)常注意數(shù)形結(jié)合的教學(xué),通過數(shù)量的分析加深對圖形的理解和想象,從數(shù)的變化想象形的變化。反之,也可以從形的變化去研究數(shù)的變化。這是豐富和發(fā)展空間想象能力、培養(yǎng)和提高學(xué)生抽象思維和辯證思維能力的一個極其重要的方面,切不可忽視。