董玉云
【摘要】空間思維能力是小學(xué)生在數(shù)學(xué)課程中培養(yǎng)的重要能力之一,也是學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分,是數(shù)學(xué)課堂活動(dòng)實(shí)施的重要目標(biāo)。它有助于學(xué)生思維能力的提升,有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)生活空間、理解生活空間,有助于培養(yǎng)學(xué)生從具體到抽象、從抽象到具體的能力。文章結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,從數(shù)學(xué)抽象到生活具體、從生活具體到數(shù)學(xué)抽象、抽象與具體的相互聯(lián)結(jié)三方面入手,激發(fā)學(xué)生的生活體驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念,提升學(xué)生空間思維能力。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);空間思維能力;策略
空間思維是一種抽象與具體的概括能力,要求學(xué)生要能從生活素材中抽象出幾何圖形,要從幾何圖形中概括出生活中的具體實(shí)物,從而幫助學(xué)生更好地解決數(shù)學(xué)空間問題,培養(yǎng)學(xué)生空間建構(gòu)的能力,提升學(xué)生空間觀念的核心素養(yǎng)。在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師往往通過開展教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生對幾何體的形狀與相互位置關(guān)系以及變換過程等進(jìn)行探究,并對幾何形體進(jìn)行識(shí)別,進(jìn)而對幾何基礎(chǔ)知識(shí)與技能進(jìn)行更好的掌握,實(shí)現(xiàn)空間觀念的構(gòu)建,培養(yǎng)學(xué)生抽象到具體、具體到抽象的高層能力,進(jìn)一步提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的邏輯思維與推理能力。所以,在開展小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)時(shí),教師應(yīng)當(dāng)將教學(xué)重點(diǎn)定位于對學(xué)生這一能力的培養(yǎng)方面。本文在此提出相應(yīng)的實(shí)施策略,為該學(xué)科教學(xué)提供經(jīng)驗(yàn)指引。
一、具體與抽象的相互聯(lián)結(jié),促進(jìn)學(xué)生空間思維的構(gòu)建
在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí),小學(xué)生的思維能力處于發(fā)展階段,他們的空間構(gòu)建能力很低,通過實(shí)物進(jìn)行空間構(gòu)建的能力還得不到很大的發(fā)展。小學(xué)生雖然可以對物體的大小與長度進(jìn)行客觀反映,但無法真正反映其空間形態(tài),生活與數(shù)學(xué)的聯(lián)系還不夠緊密。因此,在開展數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí),教師可以激發(fā)學(xué)生的生活體驗(yàn),將測量和分析數(shù)據(jù)等活動(dòng)同幾何圖形進(jìn)行密切聯(lián)系,以此促進(jìn)學(xué)生從數(shù)學(xué)抽象到生活具體的能力的提升,提升學(xué)生空間立體的思維能力,強(qiáng)化學(xué)生對幾何圖形的觀察能力,以此實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)空間思維等方面能力的培養(yǎng)與提升。
例如,在學(xué)習(xí)圓的面積與周長計(jì)算公式之后,教師讓學(xué)生按照公式估算出學(xué)校操場的面積,并帶領(lǐng)學(xué)生去操場實(shí)際測量,用實(shí)際的數(shù)據(jù)進(jìn)行操場面積的計(jì)算,從而把估算的數(shù)據(jù)與實(shí)際的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行對比、分析,計(jì)算出誤差大小,并形成從數(shù)學(xué)數(shù)字到生活數(shù)字的聯(lián)結(jié),讓學(xué)生在數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)生活、在生活中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。開展這種實(shí)踐活動(dòng),有助于學(xué)生深化對數(shù)學(xué)空間知識(shí)的認(rèn)識(shí),分析判斷自己的數(shù)學(xué)空間與生活空間的區(qū)別,從而更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)空間與生活空間的有效銜接,對于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)空間、立體幾何等相關(guān)知識(shí)具有非常重要的作用。
二、從生活具體到數(shù)學(xué)抽象,提升學(xué)生立體空間抽象的能力
生活是一切真知的來源,只有將知識(shí)融于生活,知識(shí)才能被更好地理解與吸收。因此,對于小學(xué)生而言,在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí),就要運(yùn)用形象思維,從生活具體到數(shù)學(xué)抽象,提升自己的空間思維能力。所以,要想對學(xué)生的空間思維能力進(jìn)行培養(yǎng),教師可以充分借助學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律與思維特征,為學(xué)生提供具體的實(shí)物,要求學(xué)生對生活原型進(jìn)行認(rèn)真觀察,真正地實(shí)現(xiàn)在生活中學(xué)習(xí),在生活中構(gòu)建立體空間的效果,增強(qiáng)學(xué)生對幾何形體的感知,幫助學(xué)生對空間觀念進(jìn)行初步建構(gòu),促使學(xué)生的想象能力得到不斷的提升,進(jìn)而幫助學(xué)生更好地理解三維立體空間,以此實(shí)現(xiàn)對學(xué)生空間思維能力的培養(yǎng)與提升。
例如,在對長方體和正方體以及圓柱等進(jìn)行教學(xué)時(shí),教師可以從生活中尋找一些相關(guān)的事物,作為學(xué)生構(gòu)建空間思維的重要素材。例如,教師可以利用魔方等對正方體進(jìn)行演示,可以利用牙膏盒等對長方體進(jìn)行演示,利用積木對圓柱體進(jìn)行演示等。同時(shí),教師可以將這些物品拿到課堂上,鼓勵(lì)學(xué)生對其進(jìn)行近距離的觀察,用手進(jìn)行觸摸,了解這些空間結(jié)構(gòu),從而讓學(xué)生在腦海中構(gòu)建這些幾何結(jié)構(gòu),想象這些結(jié)構(gòu)的各種立體結(jié)構(gòu),并從生活中的經(jīng)驗(yàn)積累產(chǎn)生更多的對幾何圖形的認(rèn)識(shí)與感知,對幾何形體的特點(diǎn)進(jìn)行有效概括,進(jìn)而更好地建構(gòu)空間學(xué)習(xí)觀念,從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)方向與視角構(gòu)建空間圖形。如在對魔方從不同視角進(jìn)行觀察時(shí),所看到的圖形實(shí)際上并不相同。通過這種方式,學(xué)生對于幾何體的認(rèn)識(shí)更加深刻,能初步了解幾何體同平面圖之間所具有的關(guān)聯(lián),更容易掌握立體圖形的面積、體積計(jì)算方法。教師在教學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),還能較好地培養(yǎng)學(xué)生的空間思維,使之立體空間抽象能力顯著提升。
三、從數(shù)學(xué)抽象到生活具體,培養(yǎng)學(xué)生立體空間還原的能力
數(shù)學(xué)課堂既包含著具體,也囊括著抽象。在教學(xué)抽象的數(shù)學(xué)問題時(shí),教師要鼓勵(lì)學(xué)生將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行還原處理,還原成生活中的原型,幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)抽象,從而更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)空間思維能力的提升。在此過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真思考數(shù)學(xué)問題,將數(shù)學(xué)問題抽象成生活實(shí)際,與生活原型建立聯(lián)系,幫助學(xué)生構(gòu)建空間模型,從而更好地實(shí)現(xiàn)對數(shù)學(xué)問題的分析與理解,提升空間思維想象力,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的提升。
例如,鋪路工要用方磚鋪設(shè)一條路,磚塊長、寬都是40cm,每四塊白色磚塊的周圍要圍繞12塊灰磚,照這樣的方式計(jì)算下去,8000米的路需要多少白磚與灰磚?題目給出的鋪設(shè)圖形數(shù)據(jù)龐大,學(xué)生壓根無法入手,不知道應(yīng)該怎么計(jì)算出白磚與灰磚的數(shù)量。因此,教師要引導(dǎo)學(xué)生將此類問題進(jìn)行具體化處理,繪制出更多的圖形(如圖1),用生活中的原型來幫助學(xué)生理解其中的數(shù)據(jù)關(guān)系,從抽象的龐大數(shù)據(jù)中找出其中的規(guī)律,用具體的圖形將更多的數(shù)據(jù)進(jìn)行羅列、展示,從而在抽象的模型中通過繪制生活原型的方式探究出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,從而得出關(guān)系式,計(jì)算出白磚和灰磚的具體數(shù)量。
總體來說,通過開展小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的空間思維能力,并非一個(gè)短期過程。對于小學(xué)生來說,在小學(xué)階段培養(yǎng)和發(fā)展空間思維能力,是其形成該能力的初級(jí)階段。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教師要積極探索和交流,加強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),把握教學(xué)契機(jī),采用多樣化的指導(dǎo)方法,促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中實(shí)現(xiàn)空間思維能力的有效提升,進(jìn)一步提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
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