徐潔
空間觀念是創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)。培養(yǎng)小學(xué)生具有初步的空間觀念是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)之一?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“在數(shù)學(xué)課程中,應(yīng)注重發(fā)展學(xué)生的數(shù)感、符號意識(shí)、空間觀念、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析觀念、運(yùn)算能力、推理能力和模型思想?!薄堕L方體和正方體的展開圖》作為六年級上冊的一節(jié)幾何課,為立體圖形和平面圖形架起了橋梁,這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)可以加強(qiáng)學(xué)生對長方體和正方體特征的認(rèn)識(shí),對發(fā)展學(xué)生的空間觀念,形成立體圖形知識(shí)的整體框架有著不可替代的作用。小學(xué)生的思維處在形象思維向抽象思維過渡的階段,展開折疊的操作讓學(xué)生有了直觀感悟,但是過程中應(yīng)如何避免依賴操作不思考的局面?如何讓學(xué)生通過操作,深化對長方體和正方體面和體的認(rèn)識(shí),提高空間想象力?如何通過操作和想象培養(yǎng)學(xué)生空間觀念?帶著這些思考,我在我的課堂上有了一些實(shí)踐。
一、由簡到難,操作想象有抓手
1.改變順序,有效分化難點(diǎn)
蘇教版教材對節(jié)課是這樣安排的:首先,讓學(xué)生拿正方體沿著指定的棱剪開,得到展開圖;然后,依舊正方體沿其他的棱剪開,得到多種展開圖,與同學(xué)交流;最后,拿長方體紙盒,沿一些棱剪開,觀察展開圖。我認(rèn)為這樣的安排對于學(xué)生來說是有一定難度的。其一,學(xué)生對于立體圖形和平面圖形的對應(yīng)和切換上缺乏經(jīng)驗(yàn)。其二,正方體展開圖情況復(fù)雜,學(xué)生對于展開圖的觀察缺乏抓手,不知道如何觀察。其三,學(xué)生不知用怎樣的數(shù)學(xué)語言來表述發(fā)現(xiàn)的圖形之間的關(guān)系。而如果以長方體引入,就能有效分化難點(diǎn),讓學(xué)生在觀察和想象中建立表象,初步形成方法。課始,教師出示長方體,示范將長方體沿棱剪開,得到展開圖。請學(xué)生觀察展開圖,并結(jié)合回憶展開的過程,提出問題:你能找到3組相對的面嗎?學(xué)生中的方法有:根據(jù)面的大小形狀來判斷,因?yàn)殚L方體相對的面完全相同;或者回憶長方體展開的過程,還有同學(xué)想象把長方體疊起來判斷。學(xué)生在這一過程中,深化了對長方體面的特征的認(rèn)識(shí),也初步發(fā)展了想象力,構(gòu)建了體和面聯(lián)系的表象,能用合適的語言來表述自己的發(fā)現(xiàn)。
2.同與不同,激發(fā)探索興趣
長方體和正方體的展開圖在形式和觀察方法上有許多聯(lián)系和不同,從長方體過渡到正方體,體現(xiàn)到了觀察方法由特殊到一般,認(rèn)識(shí)由易到難的過程。學(xué)習(xí)了長方體的展開圖后,教師可以通過小結(jié)巧妙拋出問題:“長方體六個(gè)面不完全一樣,可以根據(jù)面的特點(diǎn)來判斷相對的面,那如果換成正方體,六個(gè)面都是完全一樣的正方形,你還能很快找到3組相對的面嗎?”
學(xué)生馬上興趣飽滿地投入到接下去的探究活動(dòng)中。抓住長方體和正方體的聯(lián)系和不同,便于學(xué)生在不斷地觀察、對比、想象等過程中,明確本質(zhì),發(fā)現(xiàn)特點(diǎn)。
二、由展到疊,操作想象齊發(fā)力
1.多次變換,發(fā)揮想象
從長方體的展開圖過渡到正方體,學(xué)生有了一定的知識(shí)和方法結(jié)構(gòu),在立體圖形和平面圖形間建立了初步的聯(lián)系。此時(shí),老師引導(dǎo)學(xué)生將一個(gè)正方體沿著指定的棱剪開,得到展開圖,并為每個(gè)面標(biāo)上序號。借此設(shè)計(jì)多層次地變換想象活動(dòng),讓學(xué)生在問題中在變化中找到不變的,逐步發(fā)現(xiàn)實(shí)質(zhì)。第一層次:找出三組相對的面。提問:回憶我們展開的過程,你能找到三組相對的面嗎?第二層次,指定一個(gè)面,想象還原。如果①是底面,相對的面是哪一個(gè)?該怎么樣折疊還原呢?其他幾個(gè)面分別是什么面?如果①是前面,怎么折疊還原?其他幾個(gè)面呢?第三層次,變換底面,想象還原:如果②是底面,其他幾個(gè)面又是怎樣的情況呢?第四層次:出示其他展開圖,同桌合作,一人指定一個(gè)面,另一人回答其余幾個(gè)面各是什么面。
2.折紙驗(yàn)證,清晰表象
把展開圖折一折,是個(gè)很直觀的操作。但一味地折紙,不展開想象,會(huì)弱化學(xué)生的空間想象力。而如果只讓學(xué)生想象而不進(jìn)行操作,學(xué)生想象中的錯(cuò)誤就無法得到糾正,也不利于發(fā)展空間想象力。所以,可以在剛剛展開和折疊的過程中,學(xué)生一旦有不確定或者有問題時(shí),請學(xué)生折一下,驗(yàn)證一下自己的想象。
三、由做到畫,想象突破操作限
1.獨(dú)立操作,交流中發(fā)現(xiàn)規(guī)律
皮亞杰指出:“要認(rèn)識(shí)一個(gè)客體,就必須動(dòng)之以手?!敝庇^的操作,便于學(xué)生建立清晰深刻的表象。教師引導(dǎo)學(xué)生將正方體沿一些棱剪開,得到不同的展開圖。其次,看著自己的展開圖,找找相對的面,做好標(biāo)注。隨后,教師在黑板上出示很多學(xué)生的展開圖,在大量的感性材料下,引導(dǎo)學(xué)生說說有什么規(guī)律。學(xué)生很快就能發(fā)現(xiàn),相對的面不相鄰的規(guī)律。最后,結(jié)合展開的過程,讓學(xué)生明白如果相對的面相鄰,就折不起來了。
2.展開想象,畫圖中漸現(xiàn)類型
正方體的展開圖有11種情況,比較復(fù)雜,即使全班學(xué)生每人都剪開一個(gè)正方體,完成一個(gè)展開圖,也不一定能把所有情況都表現(xiàn)出來。此時(shí),可以引導(dǎo)學(xué)生思考上下的兩個(gè)小正方形還可以怎么放,自己試著畫一畫。再追問:“剛剛是四個(gè)連成一排,如果是三個(gè)連成一排,又會(huì)出現(xiàn)哪些情況呢?”學(xué)生畫出一種,隨即通過頭腦中“想象操作”判斷能否折成正方體。在不斷地作圖、嘗試與判斷過程中,鍛煉了自己的空間想象力。
四、由認(rèn)到辯,想象先行有提升
1.個(gè)別標(biāo)注,為想象助力
學(xué)生經(jīng)過多次的操作和想象,腦海中已經(jīng)建立清晰的表象,通過對比辨析,能更好地發(fā)展空間觀念。在判斷哪些圖形沿虛線折疊后能圍成正方體時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生在腦海中想象折疊的過程。如果有點(diǎn)困難,可以先在一個(gè)面上標(biāo)注為底面,然后想象其余幾個(gè)面分別是什么面。
2.經(jīng)典練習(xí),加深空間感
一些經(jīng)典的判斷,可以幫助學(xué)生再認(rèn)正方體的特征,加深空間感。如,學(xué)生可以利用標(biāo)注想象的方法,標(biāo)注一個(gè)面為底面,然后發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)上面,就是不能折成正方體了。又如 ,學(xué)生易發(fā)現(xiàn)一個(gè)頂點(diǎn)只能連接三個(gè)面,連四個(gè)面肯定不可能。
空間觀念的發(fā)展離不開動(dòng)手操作,更離不開空間想象。脫離了想象的操作,無法切實(shí)提高空間觀念,脫離了操作的想象,無法建立清晰表象。所以,只有將操作和想象有機(jī)結(jié)合,以想象為主線,讓操作為想象助力,才能提高教學(xué)有效性,在“虛實(shí)之間”發(fā)展學(xué)生的空間想象力。
參考文獻(xiàn):
徐炳蔚.合理操作 發(fā)展想象[J].教學(xué)月刊小學(xué)版,2013(11).
編輯 王團(tuán)蘭