江蘇省常州市溧陽市實驗小學 張 慧
雖然幾何知識在小學高年級才會對學生進行深入教學與講解,但是空間想象能力是從小就要開始著重培養(yǎng)的??臻g觀念的培養(yǎng)并非是一個立竿見影的過程,相反,它需要在學生成長過程中不斷地進行循序漸進的學習,從而促進學生的長遠發(fā)展。
對于空間的分析是一個抽象與具象的結合,而具象往往需要學生進行獨立的想象,因而為學生打下空間觀念的基礎就是小學空間知識結構的重中之重。例如,教材中對于三角形的知識點編排就是一個很好的例子。三角形存在于二維空間中,其中對于三角形邊長的測量以及高的測量是學生進行實際操作的最好機會。在進行實際操作時,教師應該盡量調動學生的學習氣氛,幫助學生建立起對于事物的空間位置關系。
在進行三角形的定義教學時,當教師提出三角形的定義為“三條線段首尾相接組合成的封閉圖形”后,肯定就會有學生對這樣的概念進行自己的空間想象與加工。那么問題就來了,為什么是三條邊而不是三個點圍成的圖像是三角形呢?當現(xiàn)實生活中存在三條長短不一的線段時,為什么有時候不能組成完全封閉的三角形呢?這些問題都是學生針對空間的想象產(chǎn)生的實際問題,在這些問題中可以體現(xiàn)出學生對于平面空間的思考角度與思維方式的一些問題,教師應該引導學生進行正確的空間思維,從而對空間產(chǎn)生更加形象而準確的認知。例如,教師可以在課堂上讓學生“創(chuàng)作”出自己的三角形,再在這一過程中進行對學生空間想象能力的培養(yǎng)與思維方式的引導。如果學生出現(xiàn)了沒有帶直尺而徒手畫圖的同學,教師就可介紹在空間作圖使用直尺的重要性,如果不用直尺畫出來,那么形狀由于不滿足“三角形是由直線組合而成的形狀”這一定義而不能稱之為真正的三角形。又比如說在畫圖過程中,有些學生可能是先將兩條首尾相接的線段畫出,而后再連接兩條線段的另外兩個端點,還有一些學生可能會先將三個三角形的頂點確定好,而后再進行點之間的連線,但是在這個連線的過程中又會存在著一些問題,比如沒有按照相鄰點連線的規(guī)則,那么作出來的空間圖形也不能成為三角形。
在學生自主探索的過程中會遇到一些問題,但是也會進行更加深入的思考,因此教師應該盡量讓學生進行自主的空間想象聯(lián)系,從而對一些空間圖形的定義有更加深入的體會。例如,這一知識點中的“首尾相連”“直線”“封閉圖形”這類突出的特征與需要關注的知識點就可以讓學生自己去通過犯錯與反思進行更加牢固的掌握。在這一過程之后,教師還可以進行知識的補充,比如說教師可以將一道腦筋急轉彎讓學生進行思考與判斷——任意四個點最多能組成多少個三角形,在什么情況下?”這一題可謂是巧妙地將這一知識的重點融合起來了。有些學生可能回答4個,但是卻答不上來組合4個三角形的前提條件。那么教師就可以繪出一種三個點在同一條線而第四個點在其他位置的情況和四個點都在同一條直線上的情況,從而讓學生推斷出組成四個三角形的前提條件是任意三個點不在同一直線上。這樣做可以將學生容易遺忘但是又很重要的知識點補充到位,并且這種教學方式對于學生的學習興趣的激發(fā)也有很好的效果。
教師在進行教學設計時應該重點關注對學生的空間想象過渡能力與知識的銜接。例如,正方形與正方體的性質、長方形與長方體的性質。教師在進行教學時就可以利用學生在學習正方形與長方形的性質時掌握的知識基礎進行長方體與正方體的二維轉化——三維圖形的平面展開圖,從而比較分析正方形、長方形與正方體、長方體的具體聯(lián)系,更好地做到知識點之間的過渡與銜接,對學生的知識吸收也能起到很好的作用。
師:大家通過觀察正方體的平面展開圖,再對比長方體的平面展開圖,有沒有發(fā)現(xiàn)其中存在著哪些相同點與不同點呢?而兩個立體圖形又各自有哪些特點呢?
生:正方體都是由一樣形狀的正方形組成的,而長方體的展開圖形則都是長方形組成的。
師:首先我們看到正方體的展開圖,確實都是由正方形組成,但是長方體的展開圖一定都是長方形嗎?
生:還有一種可能,那就是存在著一對或者兩對正方形,但是其中一定有一對長方形。
師:沒錯,長方體只需要有一對長方形就可以滿足條件。
這樣做可以幫助學生更加深入地進行自主討論與分析,從而促進學生對于三維空間圖形的想象能力的形成與發(fā)展。
空間能力的培養(yǎng)絕非是對空間圖形的定義背得滾瓜爛熟,也不是在進行解題時套用一些定義??臻g想象的能力鍛煉離不開學生對實際空間圖形的觀察,并且進行自主的深入思考。無論是習題的解答還是對實際生活問題的分析,這種空間想象能力都可以起到很好的作用。例如,在講解《圓與球》這一章知識點時,教學目的是對圓與球的定義、圓與球的半徑、圓與球的直徑進行對比。那么教師就可以帶上一個地球儀,并且按照地球儀上的經(jīng)緯度進行球的教學,而圓則是一個緯線圈或者經(jīng)線圈組成的。那么學生通過這樣形象的觀察與思考,就可以很容易得出兩者的區(qū)別:球的所有截面均為圓,而圓通過繞著直徑360°旋轉可以得到同樣直徑的球體。另外在計算球體面積時,教師也可以與較為簡單的圓的相關面積計算公式進行聯(lián)系與對比,從而方便學生進行知識的遷移,對更有難度的知識點也可以有更加充分的掌握。
在課后,教師還可以給學生布置“親手做一個球”這樣實踐操作性強的作業(yè)。在這一過程中,學生不僅僅鞏固了球體的知識,通過這樣有趣的課后作業(yè)設計也讓學生對數(shù)學更加充滿興趣,啟發(fā)其自主探索精神,當然,這對學生空間想象力的培養(yǎng)也具有十分重要的作用。在操作過程中,學生可能不能讓自己的球每個截面都是規(guī)整的圓形,從而自己想辦法得到一個最為標準的球體。另外,學生還可以測試自己獨一無二的球的半徑、直徑、體積與表面積,通過自己的方式為這顆自己制作的球體做一次全面的“體檢”,而這也是增強學生空間想象意識的重要手段之一。
最后,在互聯(lián)網(wǎng)時代,教師可以更多地利用多媒體形象表達的作用,通過多媒體更加形象地表現(xiàn)圖形,學生對一些難度較大的空間圖形更容易接受。比如在學習“空間物體的運動”這一知識點時,就可以很好地利用多媒體技術進行動畫展示,促進學生加深對這一知識點的記憶。
總之,我們需要注重培養(yǎng)學生的空間想象力,促進學生綜合素質的全面發(fā)展,并且在教學方式上做出更恰當?shù)恼{整,提升學習效率。