劉明靜
[摘? 要] 小學(xué)階段是培養(yǎng)空間觀念的初級(jí)階段,是幫助學(xué)生累積感性認(rèn)知的重要時(shí)期,文章為培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念做了有益嘗試。文章認(rèn)為,培養(yǎng)空間觀念可以采取以下教學(xué)策略:直觀觀察,讓空間經(jīng)驗(yàn)初露端倪;操作體驗(yàn),讓空間觀念步入正軌;深入思考的協(xié)同參與,讓空間觀念走向深入。
[關(guān)鍵詞] 小學(xué)數(shù)學(xué);空間觀念;活動(dòng)經(jīng)驗(yàn);培養(yǎng)
空間觀念就是人腦中對(duì)物品的形狀、大小、距離、位置、方向等的形象感知??臻g觀念是創(chuàng)新精神的必備要素,所有缺乏空間觀念的創(chuàng)造和發(fā)明都是無效的。然而在多年教學(xué)實(shí)踐中,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生空間觀念的形成不盡如人意,大部分學(xué)生的方向感知能力差,空間想象能力薄弱,學(xué)習(xí)“圖形與幾何”較為困難。因此,教師需精心打磨課堂,踐行課程理念,重視學(xué)生基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的獲取,讓學(xué)生親歷觀察、思考、嘗試、操作、交流和推理等活動(dòng),在不斷深化和反復(fù)探究的過程中,發(fā)展空間觀念。下面筆者結(jié)合案例談一談培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的策略,以期對(duì)一線教師的教學(xué)有所幫助。
一、直觀觀察,讓空間經(jīng)驗(yàn)初露端倪
空間觀念的形成不是虛幻的,直觀是“空間觀念”的基本特征,而學(xué)生空間觀念的形成和發(fā)展有賴于直觀觀察為起點(diǎn)和支撐。因此,教師盡可能地創(chuàng)設(shè)直觀的情境,一方面可以充分吸引學(xué)生的注意力,另一方面可以讓學(xué)生在直觀觀察中獲得體驗(yàn),逐步積累感性的認(rèn)識(shí)。這樣的日積月累下,使得空間形式在學(xué)生的頭腦內(nèi)逐步形象化,從而使得空間經(jīng)驗(yàn)初露端倪,逐步可以進(jìn)行空間形式的思考 [1]。
案例1:以“認(rèn)識(shí)長方形、正方形和圓”的課堂導(dǎo)入為例。
師:同學(xué)們,話說“三只小豬”后來怎么樣了呢?大家想不想知道?
生:想?。ㄊ峙d奮)
師:第三只小豬經(jīng)過深思熟慮又為自己設(shè)計(jì)了一套更完美的房子,我們一起來欣賞吧?。≒PT展示“第三只小豬的房子”,學(xué)生仔細(xì)觀察,并小聲討論)
師:它的房子是用哪些形狀的積木拼搭而成的?誰能給它分分類呢?(學(xué)生們躍躍欲試,以最快的速度將它們分成三類,分別為:①長方體;②正方體;③圓柱體)
師:你們真是太棒了!下面,請大家在學(xué)具袋里自行選擇一塊積木,看它和摸它的其中一個(gè)面,并說一說你所能觀察和感受到的。
生1:這是一個(gè)長方體,它的一個(gè)面是長長的、方方的,摸起來平平的。
生2:我這是一個(gè)正方體,它的面讓人感覺方方正正的,摸起來也是平平的。
生3:我這個(gè)是一個(gè)圓柱體,你們看這里是圓的,摸起來平平的(指其底面);這里摸起來卻是彎彎的(指其側(cè)面)。
師:剛才大家的感受都非常豐富,那現(xiàn)在能不能將你們看到的記下來呢?(學(xué)生陷入思考)
師:下面請大家獨(dú)立思考后,小組內(nèi)互相交流,最后展示,看一看哪個(gè)小組的辦法最多。(學(xué)生展開探究)
生4:我們組將長方體放在紙上,并照著樣子剪了下來。
生5:我們組將圓柱的底面按在印泥上,最后在紙上拓印,就有了一個(gè)面。
生6:我們組最簡單了,把正方體按在紙上,照著它的邊畫下來。
師:對(duì)哦,生6的方法真的比較簡單,其他同學(xué)的方法也不賴哦。下面,請大家隨意選擇一個(gè)你喜歡的圖形,把它的一個(gè)面記在紙上,好嗎?(學(xué)生投入畫圖之中,教師來回巡視)
師:大家看,你們記下的圖形有哪些,你們都認(rèn)識(shí)嗎?
生:有長方形、正方形、圓。
師:非常好,那我們今天就一起來認(rèn)識(shí)這些圖形吧!現(xiàn)在請大家把眼睛閉上,想象一下它們各自的樣子。(板書課題)
……
設(shè)計(jì)說明:執(zhí)教者在引入課題的同時(shí),強(qiáng)化了關(guān)于三種圖形的表象,這種表象意識(shí)對(duì)幾何圖形的空間想象經(jīng)驗(yàn)起到了支柱作用,使得空間觀念初露端倪,課堂教學(xué)逐步深入,它的累積可以促進(jìn)空間觀念的發(fā)展。
二、操作體驗(yàn),讓空間觀念步入正軌
操作體驗(yàn)是建構(gòu)幾何知識(shí)體系的基石,也是學(xué)生學(xué)習(xí)“圖形與幾何”知識(shí),探究幾何問題的主要依據(jù),所以操作體驗(yàn)對(duì)于幾何問題的探究十分重要。教師需要讓學(xué)生在“操作”具體形象的感性活動(dòng)中,不斷充實(shí)感性認(rèn)識(shí),積累探究活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn),水到渠成地讓空間觀念步入正軌 [2]。
案例2:“觀察物體”的教學(xué)片段。
師:大家看,這個(gè)物體從正面看是一個(gè)什么圖形?(出示一個(gè)正方體)
生(齊):正方形。
師:當(dāng)一個(gè)物體從正面看是“”,大家猜想一下這樣一組立體圖形有幾個(gè)正方體?
生1:3個(gè)。
師:真的嗎?那我們試著操作驗(yàn)證一下,好不好?(學(xué)生很快展開有序操作,并小聲討論)
生2:可以擺放無數(shù)個(gè)正方體。
師:從中你們發(fā)現(xiàn)了什么問題呢?
生3:從一個(gè)方向無法準(zhǔn)確定位圖形的形狀。
師:很棒!那從兩個(gè)方向觀察呢?(學(xué)生展開討論,有的認(rèn)為“可以”,有的認(rèn)為“不可以”)
師(拾級(jí)而上):有一個(gè)立體圖形,小紅從上面看其形狀是“”,從左面看其形狀是“”,試著擺一擺是否只有一種擺法?并思考:你是如何擺的,又有何發(fā)現(xiàn)?
問題拋出后,學(xué)生又一次以實(shí)踐操作的方式驗(yàn)證自身的判斷,在反復(fù)對(duì)照和辨析中使得思維碰撞,得出:首先需在底層擺放3個(gè),第二層擺放1個(gè),則有3種不同的擺放方式,得出3種立體圖形“”;然后,可以在第二層擺放2個(gè),也有3種不同的擺放方式,得出3種立體圖形“”;最后,第二層還可以擺放3個(gè),得出“”。即可以擺放7種不同的圖形,進(jìn)而提煉得出結(jié)論:需按照一定的順序排列才可以做到不重復(fù)、不遺漏。同時(shí),學(xué)生也據(jù)此得出:兩個(gè)方向無法確定立體圖形的形狀。
師:從正面看是“”,可以擺放出什么樣的立體圖形呢?現(xiàn)在大家覺得如何才能確定一個(gè)立體圖形的形狀呢?
生4:我知道了,需要從3個(gè)方向看才能確定立體圖形的形狀,這道題中……
設(shè)計(jì)分析:在平日的教學(xué)中,教師需給予學(xué)生有效的實(shí)踐機(jī)會(huì)和充足的思考時(shí)間,讓學(xué)生經(jīng)歷獨(dú)立思考、動(dòng)手畫圖、大膽猜想、小心驗(yàn)證和小組交流等學(xué)習(xí)活動(dòng),體驗(yàn)有序思考的方法,積累豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),同時(shí)讓空間觀念步入正軌。
三、深入思考的協(xié)同參與,讓空間觀念走向深入
在“圖形與幾何”的教學(xué)過程中,不僅要讓學(xué)生借助眼和手深入觀察和操作實(shí)踐去感知,還需要適時(shí)的思考,讓學(xué)生在多種感官的協(xié)同參與下,能夠?qū)D形的特點(diǎn)有深刻的認(rèn)識(shí),初步的邏輯思維與空間觀念得到相應(yīng)的表象,進(jìn)而讓空間觀念走向深入。
案例3:以“觀察物體”的拓展環(huán)節(jié)為例。
問題:從立體圖形“ ”中去掉一些小正方體,使得所得的圖形無論從正面、上面還是左面來看都是“ ”,那么所得立體圖形是什么樣的?
師:大家一起思考,所得的圖形是由幾個(gè)小正方體組成的?你看不到的地方是什么樣的?我們可以閉上眼睛想一想,該如何操作?先從哪個(gè)方向展開觀察,再從哪個(gè)方向進(jìn)行觀察,最后從哪個(gè)方向著手觀察?先拿掉哪個(gè)位置的正方體,再拿掉哪個(gè)位置的,最后拿掉哪個(gè)位置的?我們可以拿出學(xué)具,觀察、思考和操作相結(jié)合,嘗試解決問題。
學(xué)生多感官共同參與學(xué)習(xí)過程,充分調(diào)動(dòng)可用表象,逐步形成以下解決方案(如圖1):
設(shè)計(jì)分析:用問題引領(lǐng)學(xué)生深入探究,并在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上有自己的想法和認(rèn)識(shí),為學(xué)生搭建思維的腳手架,使學(xué)生在多感官參與的過程中,加深對(duì)知識(shí)本質(zhì)的認(rèn)識(shí),讓學(xué)生的空間觀念得以深入。
在小學(xué)階段幫助學(xué)生建立空間觀念并非一蹴而就的,需要教師一以貫之地加以訓(xùn)練,才能使學(xué)生的空間觀念逐步積累、提升和升華。而以上三個(gè)方面的策略也并非孤立存在的,是相互促進(jìn)和綜合運(yùn)用的 [3]??傊?,在平時(shí)的教學(xué)中,我們需將培養(yǎng)空間觀念的探究活動(dòng)與直觀觀察、實(shí)踐體驗(yàn)和深入思考等自然融合,才能促進(jìn)學(xué)生的深刻理解和深度感悟,讓學(xué)生的空間觀念得以自然發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]? 錢維娜. 數(shù)學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念[J]. 小學(xué)教學(xué)參考,2018(15).
[2]? 王福燕. 關(guān)注空間觀念,提升核心素養(yǎng)——“長方形和正方形的認(rèn)識(shí)”教學(xué)實(shí)踐與思考[J]. 數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究:教研版,2018(16).
[3]? 曾旭光. 在數(shù)學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)小學(xué)生的空間觀念[J]. 中小學(xué)教學(xué)研究,2015(11).