宋偉佳
摘 要:培養(yǎng)小學生建立一定的空間觀念是空間與圖形教學的重要任務。為此,從學生已有的空間知覺出發(fā),并通過活動、想象等措施來培養(yǎng)學生形成一定的空間觀念是必要的。
關(guān)鍵詞:小學數(shù)學;空間觀念;培養(yǎng)方法
中圖分類號:G62 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9132(2017)31-0118-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.31.073
數(shù)學課標中對培養(yǎng)小學生的空間觀念有大段表述并將之作為教學的一大重點。與之對應,從一年級到六年級共計十二冊數(shù)學教材中,均有相關(guān)內(nèi)容的教學,并依次設(shè)置有相應的教學目標,從而將小學生的空間觀念培養(yǎng)貫穿在整個教學的進程之中。鑒于作為小學生數(shù)學學習的基本素養(yǎng)之一,空間觀念的養(yǎng)成對學生日后的數(shù)學學習及生活均會產(chǎn)生重要影響,而空間觀念又是在空間知覺的基礎(chǔ)上形成和發(fā)展起來的,因此,本文將從小學生已有的空間知覺的角度出發(fā),對培養(yǎng)和加強學生空間觀念的基本方法進行探討。
一、從已有空間知覺出發(fā)培養(yǎng)學生的空間觀念
在日常生活中小學生已經(jīng)對常見幾何形體的大小、形狀以及相互間位置關(guān)系有了基本認知,并在頭腦中形成基本的認知表象。該種情形下,充分利用學生已有的認知,或者利用情境創(chuàng)設(shè)為學生提供一定的認知背景以激發(fā)學生已有的認知表象,來做學生空間觀念培養(yǎng)的認知??奎c,例如基于生活經(jīng)驗、或者學習經(jīng)驗的認知等,都是極為必要的。
2011版數(shù)學課標指出,教師教學應以學生的認知發(fā)展水平和已有經(jīng)驗為基礎(chǔ)展開。這里的“已有經(jīng)驗”,首先就應是學生的生活經(jīng)驗。教師一旦在學生的這種經(jīng)驗與學生的幾何學習之間搭建起有效關(guān)聯(lián)并成功遷移,學生掌握相關(guān)知識的速度就會更快、能力就會更高。例如教學五年級《認識體積和體積單位》時,我要求學生將自己的書包和文具盒先后分別塞到自己的抽屜里,再伸手進入抽屜感受抽屜內(nèi)剩余空間,學生就會明白:書包的體積大,因而抽屜內(nèi)的剩余空間小了;文具盒的體積較小,就會感覺抽屜內(nèi)剩余的空間較大;兩者對比,學生就會進一步形成書包的體積與文具盒的體積兩個概念,從而概括出有關(guān)“物體的體積”這一較為抽象的概念。其次是學生在學習中形成的學習經(jīng)驗。中年級或者高年級學生經(jīng)過已有的學習,會逐漸形成針對有關(guān)學習對象內(nèi)容的認知,盡管此時他們并未形成有明確的概念,而是做習慣性的感知。例如教學四年級《角的度量》,我在引導學生仔細觀察角的度量工具量角器時,即有多名學生提出類似下列問題:“量角器為什么是半圓的?”“為什么量角器有兩圈刻度?”“這個東西怎么用?”等。顯然,這樣的問題提出,是以已有知識的學習為基礎(chǔ)的,尤其是與以往學習中幾何知識密切相關(guān)。針對這種問題,教師在教學設(shè)計階段應該有所預見并進行必要的梳理,使之形成一個有機問題鏈,將學生提出的問題進行梳理并引導他們進行逐一探究并解釋,他們的空間觀念形成也就水到渠成了。
二、在活動中培養(yǎng)學生建立空間觀念
從低年級到高年級,小學生的思維發(fā)展逐漸從形象思維到抽象思維過渡。這一過程中,他們的思維成長,如皮亞杰所說,是從動作開始并會在動作中得到發(fā)展的,如看、摸、比、量、畫、折、剪、擺等。因而,學生的空間觀念建立,必要經(jīng)歷這樣一個過程,以幫助他們在數(shù)學知識與空間觀念間達成有機統(tǒng)一。
認真研究有關(guān)學生數(shù)學學習中的所謂“動作”,可以發(fā)現(xiàn),基本可以分成兩大類:一類是看,或觀察,其既可以是學生獨立做出的針對某形體的與學習密切相關(guān)的看,也可以是教師引導下的學生做出的相關(guān)觀察,通常以后者為主,例如教學四年級《垂直與平行》時,針對教學難點“平行一定要在‘同一平面內(nèi)”這一點,教師可以取一硬紙板,在其上畫兩條平行線,然后中間割開(留一點做旋轉(zhuǎn)點)并旋轉(zhuǎn),兩條線就會因不在同一平面內(nèi)而不再是平行線了。與這種教師演示不同,引導學生在比較中觀察物體,也是常用方法之一。如教學一年級《觀察物體》時,可用數(shù)碼相機鏈接多媒體,從不同角度拍照并展示到屏幕上,就會給學生一個較為直觀的觀察并注意到不同角度下圖像的差異,進而形成較好的空間感知。第二類是學生獨立進行的動手操作。于此,皮亞杰曾特別強調(diào),“要想建立空間觀念,必須有動手做的過程”,因為這既符合小學生的認知特點,便于學生借助直觀操作來構(gòu)建概念表象,也在一定程度上解決和解放了教師的語言表達困境。例如學習《體積和體積單位》就應真實的讓學生用眼睛看、用手摸、用手擺弄邊長為1厘米或數(shù)厘米的正方體、長方體實物等。以這種真實的感知表象構(gòu)建為基礎(chǔ)再來幫助學生形成和建立一定的空間觀念就會較為容易。
三、在適度想象中深化學生空間觀念
作為一個重要前提,學生空間觀念的形成離不開想象,或許這與愛因斯坦的名言“想象比知識更重要”有關(guān),但我以為,更為主要的的原因是,借助想象,我們才能把實物形體的特征轉(zhuǎn)換成構(gòu)建并存在于頭腦中的空間表象;而對小學生來說,也只有借助想象,才能實現(xiàn)實物形體與幾何圖形之間的相互轉(zhuǎn)化。所以,在空間與圖形相關(guān)內(nèi)容的教學實踐中,教師要引導學生做適度想象,以準確的語言描述來顯現(xiàn)頭腦中或者在頭腦中形成相關(guān)具體映像,進而以之為基礎(chǔ)來開展相關(guān)探究活動。自然,這種想象也有一個由易到難、由形象到抽象、由聯(lián)想到想象的過程。例如教學二年級《軸對稱圖形》,讓學生來觀察飛機、剪刀、企鵝的一半來猜全貌,學生憑借頭腦中的已有印象會很容易地就猜出來。嚴格來說,這實則是一個由已知聯(lián)想到未知的過程。而在教學四年級《直線、射線和角》中的射線時,因為射線的概念較為抽象,這時就務必需要教師的引導。例如以手電筒分別照射墻面(此種情形下,會有學生認為光線“兩端有端點”或“光線拐彎了”)與空曠處來引導學生思考時,教師就應指導學生做想象的工作:設(shè)想在一個空曠而了無遮攔的地方,手電筒射出的光線會沿著一個方向向遠方無限延伸——此時,這條光線才可以被看做射線。
總之,作為小學數(shù)學教學的一項重要任務,從小學生的已有空間知覺出發(fā)來培養(yǎng)其空間觀念是必要的,進而再通過活動、想象等策略來進行學生空間觀念的強化,才會取得較好的效果。
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