巫昌虎
空間是研究我們周圍的客觀世界中的物體的幾何屬性,而空間觀念則是人們?cè)诳臻g基礎(chǔ)上形成的一種表象特征,包括對(duì)物體的方向、距離、空間大小和形狀等。空間觀念是創(chuàng)新精神的基本要素之一,它對(duì)學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和改造客觀世界是非常重要的。
培養(yǎng)小學(xué)生的初步認(rèn)識(shí)空間觀念是小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)目標(biāo)之一,也是我們小學(xué)教師教學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn)。提到培養(yǎng)和發(fā)展小學(xué)生的“空間觀念”這個(gè)問題,能由我們周圍的事物的形狀想象出幾何圖形,由幾何圖形再想象出物體的形狀,并進(jìn)行實(shí)物幾何體與三維圖形、展開圖形之間的轉(zhuǎn)化;同時(shí),能根據(jù)條件做出立體幾何模型或畫出幾何立體圖形,能從比較復(fù)雜的圖形中分解出最基本的圖形,能分析幾何圖形中的基本元素及他們關(guān)系,能描述事物或幾何圖形的運(yùn)動(dòng)和變化,能采用適當(dāng)?shù)姆绞矫枋鑫矬w間的位置關(guān)系,能運(yùn)用幾何圖形形象地描述實(shí)際問題,并利用直觀來進(jìn)行思考實(shí)際問題。這些都是對(duì)我們小學(xué)生的基本要求。
要做到以上這些,就要求我們?cè)谄綍r(shí)的數(shù)學(xué)教學(xué)當(dāng)中不斷加強(qiáng)學(xué)生對(duì)空間觀念的形成、創(chuàng)新和發(fā)展,積極引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的方法去觀察和思考問題,讓學(xué)生逐步明確空間觀念的意義與內(nèi)涵,認(rèn)識(shí)幾何空間觀念的特點(diǎn),培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生樹立空間幾何觀念,這對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解世界是十分重要的,同時(shí)又為今后進(jìn)一步系統(tǒng)地學(xué)習(xí)幾何知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如何在教學(xué)中培養(yǎng)和樹立學(xué)生的空間幾何觀念呢?我覺得應(yīng)注重以下幾點(diǎn)。
一、重視一、二、三年級(jí)的基本圖形的知識(shí),這是培養(yǎng)小學(xué)生空間觀念的關(guān)鍵所在
學(xué)生只有掌握了圖形的基本特征,如長(zhǎng)方形、正方形、三角形、梯形、平行四邊形、圓等,才能更準(zhǔn)確地分辨各種圖形的本質(zhì)。在培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖能力時(shí),通過訓(xùn)練使學(xué)生更好地區(qū)分圖形的各種因素,確定哪些是主要的、那些本質(zhì)的、哪些是次要的和非本質(zhì)的,從而使他們形成的形象更加清楚。例如,在教學(xué)等腰三角形時(shí),先讓學(xué)生建立等腰三角形的初始概念了解等腰三角形的基本特征后,再及時(shí)變換等腰三角形的形狀、大小和位置,這樣能有效鞏固學(xué)生對(duì)等腰三角形概念的理解和掌握。
在培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖能力的過程中,還可以改變其基本屬性,使學(xué)生正確地掌握幾何圖形,形成相應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)體系。例如,在教學(xué)平行四邊形的知識(shí)時(shí),平行四邊形的本質(zhì)屬性是兩組對(duì)邊分別平行,如果把其本質(zhì)屬性進(jìn)行不同的變換,就會(huì)得到不同的幾何圖形。如果使其中一組的對(duì)邊不平行,就變成了梯形,如果使平行四邊形的一個(gè)角的成直角就變成了長(zhǎng)方形,如果使平行四邊形的一個(gè)角變成直角,同時(shí)四條邊相等,就變成了正方形。這樣,有助于學(xué)生對(duì)空間觀念的充分理解。
二、注重實(shí)踐
皮亞杰說:空間觀念的形成不像拍照,要想建立空間觀念,必須有動(dòng)手做的過程。這個(gè)做的過程,不僅是一個(gè)實(shí)踐的過程,更是嘗試、想象、推理、驗(yàn)證、思考的過程,只有在這樣的過程中,學(xué)生才能把握概念的本質(zhì),建立空間觀念。
不錯(cuò),學(xué)生認(rèn)識(shí)各種幾何形體的特征、理解各圖形的面積、體積計(jì)算公式的來源,都需要借助于直觀的演示和動(dòng)手操作等感知活動(dòng)來完成。在長(zhǎng)方體的教學(xué)中,按照兒童認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生用各種感官觀察或動(dòng)手操作等感知活動(dòng),幫助學(xué)生形成長(zhǎng)方體的表象,得到正確、清晰的概念。例如,先讓學(xué)生觀察我們生活中的如粉筆盒、書柜、三角柜、書本等,這些物體的形狀是立體圖形;然后再出示長(zhǎng)方形、正方形、三角形等一些平面圖形,讓學(xué)生直觀地了解平面圖形與立體圖形的不同之處,最終建立空間概念;最后讓學(xué)生拿出自已課前準(zhǔn)備的長(zhǎng)方體模型,讓他們摸一摸長(zhǎng)方體的面,有規(guī)律地邊摸邊數(shù)(按照上、下、左、右、前、后)看看長(zhǎng)方體有幾個(gè)面,并且觀察每個(gè)面是什么形狀,哪些面是完全相同的,有幾組相對(duì)的面,相對(duì)的面大小有什么連系等,同時(shí)教師再結(jié)合演示,出示涂有不同顏色的長(zhǎng)方體,將三組相對(duì)的面一一揭示出來并貼在黑板上,幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)長(zhǎng)方體面的特征。同樣,在認(rèn)識(shí)“棱”的特征時(shí),使學(xué)生不斷認(rèn)識(shí)、了解、把握了實(shí)物與相應(yīng)圖形的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系,空間觀念就會(huì)不斷地形成。
又如,可以向?qū)W生出了這樣一題:將一個(gè)長(zhǎng)8厘米、寬7厘米、高3厘米的長(zhǎng)方體平均分成兩個(gè)小長(zhǎng)方體后,表面積最多增加多少?對(duì)于這道題,首先要學(xué)生想象這樣一個(gè)長(zhǎng)方體,即長(zhǎng)方體的六個(gè)面分別由8×7×2,8×3×2,7×3×2組成,沿左、右兩個(gè)面平均分將會(huì)增加兩個(gè)左右面(7×3),沿著前后面平均分,將會(huì)增加兩個(gè)前后面(8×3),沿上、下兩面?zhèn)€面平均分,將會(huì)增加兩個(gè)上下面(8×7),在學(xué)生的頭腦中就容易形成長(zhǎng)方體,這道題就簡(jiǎn)單多了。
三、聯(lián)系實(shí)際,應(yīng)用到實(shí)踐中去
幾何體與實(shí)際生產(chǎn)和生活有著密切的聯(lián)系。幾何基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué),不僅要求學(xué)生掌握形體特征、形成正確概念,而且要在理解相應(yīng)計(jì)算公式的基礎(chǔ)上,用數(shù)學(xué)的思維方式解決實(shí)際問題。
例如計(jì)算做一個(gè)油箱用多少鐵皮就要求出六個(gè)面的面積,計(jì)算粉刷教室四周和頂部的面積則要用五個(gè)面的面積再扣除門窗的面積,等等。這些都是表面積計(jì)算方法的實(shí)際應(yīng)用。又如,學(xué)習(xí)了長(zhǎng)方體的體積后,讓學(xué)生明確不管長(zhǎng)方體的位置如何,所占空間的大小都是長(zhǎng)、寬、高的積,因此求油箱里油的體積也是長(zhǎng)、寬、高的積。通過這一系列聯(lián)系實(shí)際的活動(dòng),來促進(jìn)了學(xué)生對(duì)空間觀念的發(fā)展。
總之,空間觀念的養(yǎng)成,一定要按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,通過實(shí)際觀察、實(shí)踐操作等途徑,理論聯(lián)系實(shí)際,才能有效培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。