摘 要:在空間與圖形的教學(xué)中,學(xué)生能建立起良好的空間觀念,是這個(gè)領(lǐng)域所要達(dá)到的核心任務(wù)。良好的空間觀念,不僅對(duì)培養(yǎng)學(xué)生初步的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力具有十分重要的意義,而且能為今后系統(tǒng)地學(xué)習(xí)幾何知識(shí)打下良好的基礎(chǔ)。本文主要從觀察、操作、探索交流三個(gè)方面闡述如培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。
關(guān)鍵詞:空間觀念; 觀察; 操作; 探索交流
中圖分類(lèi)號(hào):G623.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-3315(2014)11-075-001
空間觀念主要是指根據(jù)物體特征抽象出幾何圖形,根據(jù)幾何圖形想象出所描述的實(shí)際物體;想象出物體的方位和互相之間的位置關(guān)系;描述圖形的運(yùn)動(dòng)和變化;根據(jù)語(yǔ)言的描述畫(huà)出圖形。在圖形與幾何的教學(xué)中,要注重培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念和空間想象力。學(xué)生從一年級(jí)起,就開(kāi)始接觸了空間與圖形的內(nèi)容,循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)這方面的知識(shí),逐步形成空間觀念??臻g觀念是創(chuàng)新精神所需的基本要素,沒(méi)有空間觀念,幾乎談不上任何創(chuàng)造發(fā)明。因?yàn)樵S多創(chuàng)造發(fā)明都是以實(shí)物形態(tài)呈現(xiàn)的,作為設(shè)計(jì)者首先要從自己的想象出發(fā),畫(huà)出設(shè)計(jì)圖,然后根據(jù)設(shè)計(jì)圖做出模型,再根據(jù)模型修改設(shè)計(jì),直到完善成型。這是一個(gè)充滿(mǎn)想象力和創(chuàng)造性的探究過(guò)程,這個(gè)過(guò)程也是人的思維不斷在二維和三維之間轉(zhuǎn)換、利用直觀進(jìn)行思考的過(guò)程,空間觀念在這個(gè)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。
一、通過(guò)觀察形成空間觀念
心理學(xué)家告訴我們:感知覺(jué)是人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的第一通道。小學(xué)生的思維和認(rèn)識(shí)具有很大程度的具體形象性,他們對(duì)圖形的認(rèn)識(shí),在一定程度上主要依賴(lài)于對(duì)物體、圖形的觀察。我們?cè)谶M(jìn)行空間與圖形的內(nèi)容教學(xué)時(shí),應(yīng)盡可能提供模型教具,讓學(xué)生進(jìn)行觀察,通過(guò)看一看、摸一摸、比一比等一系列活動(dòng),形成對(duì)物體的表象,這也是學(xué)生形成空間觀念的基礎(chǔ)。
比如進(jìn)行《觀察物體》這一課的教學(xué),讓學(xué)生從正面、側(cè)面和上面觀察由4個(gè)小正方體搭成的立體圖形。如果教學(xué)中沒(méi)有模型,只是用一張立體圖畫(huà)讓學(xué)生進(jìn)行觀察,很多學(xué)生可能分不清哪些面是側(cè)面、上面和正面,特別是對(duì)側(cè)面的視圖是很難判斷的,甚至因?yàn)榱Ⅲw圖角度的變化,馬上模糊了上面和正面的視圖。實(shí)踐表明,如果提供足夠的模型正方體,讓學(xué)生根據(jù)立體圖畫(huà)的物體擺一擺,再進(jìn)行觀察、感悟、比較、記憶,讓學(xué)生內(nèi)在的形成對(duì)視圖的表象。引導(dǎo)學(xué)生把從正面、側(cè)面和上面觀察到的視圖,用正方形擺一擺或畫(huà)一畫(huà),再進(jìn)行觀察。小學(xué)生的空間觀念是比較薄弱的,要掌握立體圖,還是要轉(zhuǎn)化到平面圖上的。讓學(xué)生從不同角度,用不同的方式感知和認(rèn)識(shí)物體,這樣才能正確感知、判斷立體圖從正面、側(cè)面和上面觀察到的視圖,逐步幫助學(xué)生建立、形成空間觀念。
二、在動(dòng)手操作中形成空間觀念
小學(xué)生的思維處在形象思維向抽象思維過(guò)渡階段,但仍以形象思維為主。因此,動(dòng)手操作在學(xué)生形成空間觀念的過(guò)程中有著極其重要的作用。心理學(xué)研究證明:視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等多種感官共同參與操作,有利于空間觀念的形成和鞏固。動(dòng)手操作能讓學(xué)生感受知識(shí)形成的過(guò)程,使學(xué)生通過(guò)動(dòng)作形成表象,再通過(guò)動(dòng)作制約改造表象,并逐步正確概括表象,使頭腦中知識(shí)的理解、記憶不斷加深,從而發(fā)展學(xué)生空間觀念,培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力和思維能力。
在教學(xué)中,我感覺(jué)學(xué)生在學(xué)習(xí)了求長(zhǎng)方形的面積公式后,很容易與求周長(zhǎng)的公式混淆。分析原因,我認(rèn)為可能是沒(méi)有足夠理解面積、周長(zhǎng)的意義。如果完全建立了對(duì)周長(zhǎng)、面積的空間觀念后,這個(gè)問(wèn)題就不會(huì)出現(xiàn)了。在教學(xué)周長(zhǎng)時(shí),可以讓學(xué)生說(shuō)說(shuō)對(duì)周長(zhǎng)的理解,再找找身邊的平面圖形的周長(zhǎng),形成周長(zhǎng)的空間觀念。而求長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)時(shí),可以讓學(xué)生量課本、作業(yè)本、課桌四邊的長(zhǎng),再計(jì)算出周長(zhǎng)。開(kāi)始時(shí)學(xué)生可能會(huì)量四條邊的長(zhǎng),量著量著,他們會(huì)發(fā)現(xiàn),只要量相鄰兩條邊的長(zhǎng)就能計(jì)算出周長(zhǎng)了。周長(zhǎng)就是相鄰兩條邊和的2倍。教學(xué)面積時(shí),可以讓學(xué)生用單位面積的小正方形擺不同的長(zhǎng)方形,再看看長(zhǎng)是多少,寬是多少,面積是多少,怎么得到面積的,與長(zhǎng)和寬的關(guān)系是什么。這樣教學(xué),學(xué)生形成了周長(zhǎng)和面積的空間觀念之后,計(jì)算時(shí)就不會(huì)再出現(xiàn)混用計(jì)算公式的現(xiàn)象了。
三、在探索交流中形成空間觀念
交流是學(xué)生內(nèi)部思考外化的過(guò)程。教學(xué)過(guò)程中,我們要把直觀圖形和語(yǔ)言表述結(jié)合起來(lái),使學(xué)生能用準(zhǔn)確、簡(jiǎn)明、通俗的語(yǔ)言描述物體及圖形的特征,形成空間觀念。
比如在教學(xué)《長(zhǎng)方形和正方形的特征》時(shí),為了讓學(xué)生自主探索發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方形的特征,可以讓學(xué)生動(dòng)手量一量、折一折、比一比。教學(xué)進(jìn)行到這里,需要學(xué)生交流自己的發(fā)現(xiàn):長(zhǎng)方形的對(duì)邊相等,四個(gè)角都是直角。通過(guò)方法的遷移,學(xué)生可以自主探索正方形的特征,交流結(jié)果:正方形的每條邊都相等,四個(gè)角都是直角。在發(fā)現(xiàn)了正方形和長(zhǎng)方形的特征之后,可以引導(dǎo)學(xué)生從邊和角兩方面比較長(zhǎng)方形和正方形的異同,再進(jìn)行交流:相同點(diǎn)是都有四條邊,對(duì)邊都相等,四個(gè)角都是直角;不同點(diǎn)是長(zhǎng)方形只有對(duì)邊相等,正方形每條邊都相等。這樣既培養(yǎng)了有條理思維的習(xí)慣,又加深了他們對(duì)概念的理解,形成了對(duì)長(zhǎng)方形和正方形的空間觀念。學(xué)生在用語(yǔ)言表述的過(guò)程中,必須注意分清圖形的本質(zhì)特征和非本質(zhì)特征,特別要注意不漏掉本質(zhì)屬性。例如在回答什么是梯形時(shí),就不能丟掉其本質(zhì)屬性“只有一組對(duì)邊平行的四邊形”,而不能敘述成“有一組對(duì)邊平行的四邊形”。
空間觀念是小學(xué)生必備的基本數(shù)學(xué)素養(yǎng),是小學(xué)生認(rèn)識(shí)和描述生活空間并進(jìn)行交流的重要工具,也是他們進(jìn)一步發(fā)展的重要基礎(chǔ)。幫助學(xué)生形成空間觀念,是我們每一位數(shù)學(xué)教師的一項(xiàng)重要任務(wù)。我們要在教學(xué)中,運(yùn)用多種教學(xué)手段,提供豐富的學(xué)習(xí)材料,調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官參與到教學(xué)活動(dòng)中,使他們形成空間觀念,發(fā)展空間想象力。
參考文獻(xiàn):
[1]劉兼,孫曉天.數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀(實(shí)驗(yàn)稿),北京:北京師范大學(xué)出版社,2002
[2]斯苗兒.小學(xué)數(shù)學(xué)典型課例評(píng)價(jià),浙江:浙江科學(xué)技術(shù)出版社,2004