在學(xué)習(xí)新課程理念的背景下,現(xiàn)今的數(shù)學(xué)課堂教學(xué),教師們更加重視學(xué)生的觀察、操作等活動(dòng),學(xué)生的學(xué)習(xí)能力較之以往有了提高和發(fā)展。但透過學(xué)生的解答過程,仍然能看出立體圖形這部分知識(shí)是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),“公式記憶不清,思維不夠靈活,空間觀念有待加強(qiáng)”是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題。
為了解學(xué)生認(rèn)識(shí)立體圖形的過程,我對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)不同階段的學(xué)生進(jìn)行訪談、前測(cè)調(diào)查,設(shè)計(jì)出符合學(xué)生思維發(fā)展特點(diǎn)的教學(xué)活動(dòng)。
低年級(jí)學(xué)生學(xué)前訪談與教學(xué)活動(dòng)分析
1.學(xué)前訪談
訪問對(duì)象:童童,6歲,即將上學(xué)
師:你會(huì)認(rèn)圖形嗎?
童童:會(huì)。
師:你挑挑,在這間屋子里有長(zhǎng)方體嗎?
童童:這就是(指著坐墊上的長(zhǎng)方形圖案)。
(思索片刻后)不對(duì),這是長(zhǎng)方形,那才是長(zhǎng)方體(指著一個(gè)小盒子)。
師:(指著長(zhǎng)方形圖案)為什么是長(zhǎng)方形,不是長(zhǎng)方體?
童童:……(好像有想法但不會(huì)表達(dá))。
2.教學(xué)活動(dòng)
活動(dòng)一:“推一推”
學(xué)生按3~5人不等分成小組開展試驗(yàn)活動(dòng),把常見的不同形狀的物品放在同一條起跑線后向前推動(dòng)(如藥盒、易拉罐、小皮球、一次性紙杯等),比一比哪個(gè)物體距起跑線最遠(yuǎn),并總結(jié)事物特征。
學(xué)生們爭(zhēng)先恐后地描述原因,逐漸認(rèn)識(shí)到:
> 長(zhǎng)、正方體有棱有角;
> 球和圓柱都圓,但圓得不一樣;
> 把球放到地上時(shí),怎么放都可以向前滾,圓柱卻只能倒著放才能向前滾,把平平的面放到地上,不但不會(huì)向前滾,有時(shí)還會(huì)一推就倒;
> 最不好推的是一次性水杯,它不是向前滾,而是繞一個(gè)圈又滾回來了。
活動(dòng)二:“畫一畫”
老師請(qǐng)學(xué)生把剛才試驗(yàn)的物體按在白紙上,用筆把它描下來。于是學(xué)生把球、茶葉筒、咖啡盒……一個(gè)個(gè)按在紙上開始畫輪廓。經(jīng)過一番努力后,學(xué)生發(fā)現(xiàn):
> 球雖然很圓,但按在紙上很難畫出一個(gè)圓,因?yàn)樵谇虻纳砩蠜]有平平的地方,按在紙上待不住;
> 圓柱只有把圓形的平面放在紙上時(shí)才能好畫,而且能畫出對(duì)著的兩個(gè)一樣的圓;
> 日常生活中見到、用到的物體都是立體圖形,平面圖形都在它們的身上;
> 長(zhǎng)方體有6個(gè)面,都是長(zhǎng)方形,有的長(zhǎng)方體上有2個(gè)正方形(有的學(xué)生還能說出兩個(gè)正方形是對(duì)著的);
> 一次性紙杯推出去還會(huì)拐回來,是因?yàn)閮蛇叺膱A一大一小,和圓柱體的茶葉筒不一樣。
分析:以上兩個(gè)活動(dòng)中,學(xué)生稚嫩的語言娓娓道來的正是不同形狀立體圖形的特征。他們通過觀察、操作具體實(shí)物,獲得了比較豐富的直觀體驗(yàn),而這種體驗(yàn)?zāi)軌驇椭麄冝D(zhuǎn)化為辨認(rèn)長(zhǎng)方體、正方體、圓柱和球等立體圖形的模型,能對(duì)簡(jiǎn)單幾何體和平面圖形進(jìn)行分類。
高年級(jí)學(xué)生學(xué)前訪談與教學(xué)活動(dòng)分析
1.關(guān)于長(zhǎng)、正方體特征的學(xué)前訪談與教學(xué)活動(dòng)
訪問對(duì)象:男生甲、女生乙,都即將升入五年級(jí)
師:房間里有形狀是長(zhǎng)方體的東西嗎?
甲:微波爐、鞋盒、包裝盒、小方凳(很快指出)。
乙:(四周尋找了一會(huì)兒)黃色的木條(墻壁四周起裝飾作用的墻角線)、掛衣服的桿、紙盒。
師:為什么說它們是長(zhǎng)方體?
甲:能立著,在桌上怎么擺都行。
乙:挺長(zhǎng)的,得厚點(diǎn)兒,包含很多長(zhǎng)方形。
師:能把這個(gè)盒子畫在紙上嗎?(圖略)
分析:這個(gè)年齡段的學(xué)生已經(jīng)有了比較明顯的“分析水平”思維特征,他們中的絕大多數(shù)不再依據(jù)個(gè)別的形狀來描述,而是能用比較豐富的視覺經(jīng)驗(yàn),比較概括地描述一類長(zhǎng)方體的樣子。對(duì)圖形的組成元素與整體之間的關(guān)系有所感知,并能對(duì)圖形的幾何關(guān)系進(jìn)行分析。但教師感覺到,學(xué)生同在一個(gè)水平上也是有差異的。男生的空間感強(qiáng)一些,他們能把頭腦中的形象轉(zhuǎn)化成示意圖,畫在紙上;而女生能觀察,能用語言表達(dá),但圖形特征在頭腦中的表象還不夠清晰,無法在平面中表示立體圖形的全部。為此,我作出如下的教學(xué)活動(dòng)安排:
師:我為大家準(zhǔn)備一些這樣的拼插工具(8cm、5cm、3cm、2cm的小棍若干;連接小球若干),你們能插出一個(gè)長(zhǎng)方體或正方體嗎?同桌商量一下,填寫一個(gè)領(lǐng)料單,看哪個(gè)組領(lǐng)的材料最合適,不多也不少。
生:填寫領(lǐng)料單。
分析:我們看到拼插活動(dòng)對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)長(zhǎng)正方體有6個(gè)面、12條棱、8個(gè)頂點(diǎn)有重要的幫助。由于拼插活動(dòng)過程的基礎(chǔ)是學(xué)生把頭腦中的講臺(tái)桌、電冰箱、鞋盒等具體實(shí)物抽象成長(zhǎng)短不同的小棍、連接小棍的圓球的思維過程。與以往的觀察后概括長(zhǎng)正方體特征比,更具有全面、抽象的特點(diǎn)。
2.有關(guān)圓柱、圓錐特征的學(xué)前訪談與教學(xué)活動(dòng)
訪問對(duì)象:即將升入六年級(jí)的一個(gè)教學(xué)班,共34人
問:生活中,有的物體外形是圓柱體或圓錐體。憑你的生活經(jīng)驗(yàn),用文字描述一下圓柱體和圓錐體的特征,能畫出圖來更好。
本次調(diào)查中,大多數(shù)學(xué)生都能夠畫出圖來,但是對(duì)于特征的描述,只在直觀表象的認(rèn)識(shí)層面上。為此,我設(shè)計(jì)了如下的思維活動(dòng):
活動(dòng)一:比較圓柱的大小
師:一張長(zhǎng)方形紙,以長(zhǎng)為軸和以寬為軸旋轉(zhuǎn)一周后形成了兩個(gè)不同的圓柱,這兩個(gè)圓柱的側(cè)面積、表面積、體積是否相同?
(問題一出示,學(xué)生中產(chǎn)生不同的答案,大家各說理由。學(xué)生得出需通過計(jì)算進(jìn)行比較,但要知道長(zhǎng)方形的長(zhǎng)與寬。)
師:求圓柱的側(cè)面積、表面積、體積,為什么要測(cè)量長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬?
生:長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬分別是圓柱的底面半徑和高。(學(xué)生測(cè)量得出相應(yīng)數(shù)值,并分組進(jìn)行側(cè)面積、表面積、體積的比較。)
活動(dòng)二:比較圓錐體積的大小
師:還是這張長(zhǎng)方形紙,要想通過旋轉(zhuǎn)得到圓錐,應(yīng)當(dāng)怎樣做?
生:將長(zhǎng)方形沿對(duì)角線剪開,得到一個(gè)直角三角形,分別以它的兩條直角邊為軸旋轉(zhuǎn)。
師:得到的兩個(gè)圓錐各是什么樣?哪個(gè)體積大?不測(cè)量具體數(shù)據(jù)你能判斷出來嗎?
生:根據(jù)前面的學(xué)習(xí)方法,想出假設(shè)的方法。
分析:從以上活動(dòng)案例可以看出,學(xué)生通過一段時(shí)間的學(xué)習(xí),對(duì)圓柱、圓錐的基本計(jì)算公式及形成過程掌握比較好,已經(jīng)初步建立起了“面”形成“體”的空間概念。
教學(xué)研究后的反思
學(xué)生在學(xué)習(xí)立體圖形的過程中,需要多種途徑、多種方法,豐富的學(xué)習(xí)活動(dòng)有利于學(xué)生空間觀念的建立。
1. 讓學(xué)生充分感知
教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循認(rèn)知規(guī)律,挖掘?qū)W生已有的生活經(jīng)驗(yàn),由學(xué)生拿著物體找面、棱、頂點(diǎn)的特征,變成學(xué)生動(dòng)手用小棒拼插長(zhǎng)、正方體,讓學(xué)生在活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)圖形特征。注意讓學(xué)生通過看一看、摸一摸、比一比、量一量、畫一畫、折一折、剪一剪、擺一擺等實(shí)踐活動(dòng),結(jié)合動(dòng)腦動(dòng)口,逐步形成幾何形體的表象,建立幾何概念。
2. 重視表象
小學(xué)生的思維特征以直觀形象思維為主,對(duì)他們進(jìn)行空間觀念的啟蒙教育,必須以直觀形象的教學(xué)手段為基點(diǎn),逐步向理性認(rèn)識(shí)升華。這個(gè)從具體到抽象、從感性到理性的認(rèn)識(shí)過程,在小學(xué)幾何知識(shí)的啟蒙教育中顯得尤為重要。
3. 加強(qiáng)語言表述
當(dāng)學(xué)生經(jīng)過充分感知、積累豐富的表象之后,還應(yīng)重視語言的表述。語言是思維的外殼與工具,學(xué)生通過用眼觀察、動(dòng)手操作、動(dòng)腦思維、動(dòng)口表述,真正將操作、語言與思維結(jié)合起來,培養(yǎng)空間觀念、發(fā)展思維能力?!?/p>
□編輯 王宇華