【摘要】本文以教學(xué)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材二年級下冊《圖形運動(一)》單元為例,論述發(fā)展小學(xué)生空間觀念的策略,建議從現(xiàn)實情境、學(xué)生已有的知識經(jīng)驗、舊知的遷移、動手操作等方面發(fā)展學(xué)生的空間觀念。
【關(guān)鍵詞】《圖形運動一》 空間觀念 數(shù)學(xué)問題 想象
【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2019)10A-0120-02
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)中明確提出要培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的空間觀念,并特別強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)小學(xué)生的空間觀念是小學(xué)數(shù)學(xué)的重要教學(xué)任務(wù)之一,也是培養(yǎng)小學(xué)生核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一。那么,教師該如何在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)展小學(xué)生的空間觀念呢?筆者將以教學(xué)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材二年級下冊《圖形運動(一)》單元為例,從以下幾個方面闡述。
一、現(xiàn)實情境和原有經(jīng)驗是發(fā)展空間觀念的基礎(chǔ)
空間觀念的形成源于對事物的觀察和想象,而現(xiàn)實生活中的物體以及它們之間的關(guān)系是小學(xué)生進(jìn)行觀察的上好材料,學(xué)生原有生活經(jīng)驗也是觀察想象和分析的基礎(chǔ)。因此,教師結(jié)合學(xué)生身邊熟悉的情境進(jìn)行教學(xué)是發(fā)展學(xué)生空間觀念的一種有效策略。
例如,教學(xué)“認(rèn)識軸對稱圖形”的內(nèi)容時,教師可以從豐富的現(xiàn)實情景導(dǎo)入,先讓學(xué)生觀察生活中一些圖形的相同點,通過觀察、比較,學(xué)生知道這些圖形都是對稱的,再通過動手剪紙加深對軸對稱圖形的理解,最后欣賞藝術(shù)剪紙作品、世界各地著名建筑等,使學(xué)生對軸對稱圖形有直觀體驗和理解,從而發(fā)展學(xué)生的空間觀念。又如,教學(xué)“平移和旋轉(zhuǎn)”的內(nèi)容時,教師可以通過小學(xué)生在日常生活中經(jīng)??吹降钠揭坪托D(zhuǎn)現(xiàn)象引入,用游樂場里的纜車移動、滑滑梯、開小火車以及飛機(jī)的旋轉(zhuǎn)、鐘表指針的轉(zhuǎn)動、大擺錘的運動等現(xiàn)象來豐富學(xué)生對平移和旋轉(zhuǎn)的直觀感受和理解,進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的空間觀念。
二、舊知的遷移是建立新的空間觀念的基礎(chǔ)
在小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與幾何”領(lǐng)域的“解決問題”課型都需要一些已學(xué)過的知識作為基礎(chǔ)鋪墊。教師在備課時先要解讀教學(xué)重難點,了解新知與舊知的聯(lián)系。然后,布置學(xué)生復(fù)習(xí)已學(xué)過的內(nèi)容,進(jìn)行相應(yīng)的動手操作練習(xí),這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)新知的過程中才能得心應(yīng)手。在教學(xué)過程中,教師還應(yīng)抓住新知與舊知的前后聯(lián)系,設(shè)置一些回顧反思性的問題,引導(dǎo)學(xué)生更好地回顧舊知,做好承前啟后的思維準(zhǔn)備,以促進(jìn)新知的遷移。
例如“剪一剪”的內(nèi)容,學(xué)生是在會剪軸對稱圖形的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新知的,筆者在新授課的前一天晚上先布置復(fù)習(xí)作業(yè):利用軸對稱的知識剪一個左右一樣的小人。上課初始,筆者拋出一系列問題?!澳闶窃鯓诱奂埖??在哪里畫的?怎樣剪的”,這個問題是引導(dǎo)學(xué)生回憶剪一個軸對稱圖形的過程:先將紙對折,再畫半個人,最后再剪?!盀槭裁串嫲雮€小人,不畫一個完整的小人呢”,這個問題的目的是引導(dǎo)學(xué)生說出對稱的原因。“是不是只畫半個小人,就一定能剪出一個完整的小人呢”,這個問題的目的是引導(dǎo)學(xué)生說出畫在折疊不開口處?!盀槭裁匆谶@里畫”,這個問題的目的是引導(dǎo)學(xué)生說出折痕就是對稱軸的位置。本單元第一課時涉及的剪軸對稱圖形的注意事項,對學(xué)生學(xué)習(xí)“剪一剪”的內(nèi)容時繼續(xù)剪兩個、四個甚至八個手拉手小人有很大的幫助,體現(xiàn)了舊知遷移的重要性。
三、通過思考、想象以及動手操作,培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念
學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)不是一蹴而就的,需要不斷積累經(jīng)驗以及豐富想象力,所以,在教學(xué)中教師要為學(xué)生提供足夠的時間去思考和動手操作,提供足夠的空間去想象,讓學(xué)生通過觀察和想象進(jìn)行操作和分析。教學(xué)《圖形運動(一)》單元時,筆者是這樣做的:
(一)先思考、操作再分析,在頭腦中初步建立問題表象
在教學(xué)“剪一剪”的內(nèi)容時,筆者先以問題“我們想剪2個手拉手的小人,該怎樣折紙呢?在哪里畫?怎樣剪”引導(dǎo)學(xué)生先獨自思考方法再在小組內(nèi)交流,然后讓小組長向全班匯報本組的方法,最后分析學(xué)生所遇到的困難以及錯例:
雖然剪出兩個小人,但是沒有利用已學(xué)習(xí)的軸對稱圖形的知識,這樣剪不僅麻煩,也無法保證小人的左右完全一樣。
折紙的方法正確,但是畫的位置不對。應(yīng)該將半個小人畫在折疊不開口處,因為折疊不開口處所在的直線是每個小人的對稱軸,明白了其中的道理后,就能避免出現(xiàn)兩邊半個小人的情況。
剪小人的時候注意手要剪到邊,兩個小人的手才能拉上,否則就會出現(xiàn)兩個單獨的小人。
折紙方法有兩種,都能剪出手拉手的兩個小人,在教學(xué)過程中,要對這兩種方法進(jìn)行優(yōu)化。第一種方法簡單地對折再對折就可以了;第二種方法要先把紙平均分成4份后再像折扇子那樣折,尤其是剪更多手拉手小人的時候,這種方法就很麻煩。
(二)觀看剪兩個手拉手小人的微視頻,獲得清晰、深刻的表象
在學(xué)生匯報本組的方法后,筆者為學(xué)生總結(jié)出最優(yōu)方法,最后再給學(xué)生播放剪兩個手拉手小人的完整過程的微視頻,讓學(xué)生頭腦中建立清晰、深刻的表象。在教學(xué)過程中,筆者重視引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀看視頻等感知活動,讓學(xué)生形成剪兩個手拉手小人的表象,得到正確清晰的概念,逐步形成空間觀念。同時,注意讓學(xué)生通過看一看、摸一摸、比一比、想一想、畫一畫、折一折、剪一剪等實踐活動,把知識內(nèi)容與空間形成統(tǒng)一起來,建立概念模型,促使學(xué)生形成空間表象,培養(yǎng)空間觀念。
(三)發(fā)現(xiàn)事物的內(nèi)在規(guī)律,搭建抽象的數(shù)學(xué)知識和形象的學(xué)生思維之間的橋梁
教學(xué)“剪一剪”內(nèi)容時,筆者拋出問題:“仔細(xì)觀察剛才我們剪的這些小人,你能發(fā)現(xiàn)有什么規(guī)律呢?”要求學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論。
筆者引導(dǎo)學(xué)生通過思考以及推理,感悟?qū)φ鄞螖?shù)、均分份數(shù)、得到小人個數(shù)三者之間的聯(lián)系——即對折次數(shù)增加一次,紙張被均分的份數(shù)翻倍,能剪出的小人個數(shù)也隨之翻倍。接著,筆者繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考對折四次、五次的情況,學(xué)生已在頭腦中建構(gòu)了概念模型,不需再動手操作,便能夠通過推理得到答案。
在動手操作活動中,學(xué)生能做到邊“思”邊“剪”,以“操作”促“感悟”。推理是根據(jù)已有的事實,憑借經(jīng)驗和直覺,通過歸納和類比等推斷出結(jié)果。動手操作實踐提供了推理所需的“事實”,如本課中以動手操作輔助學(xué)生探尋對折“次數(shù)”與均分“份數(shù)”的關(guān)系,經(jīng)歷“操作感知—形成表象—抽象概括”的過程,動手操作能更好地驗證推理,同時也是培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的有效手段。
(四)發(fā)揮想象自由創(chuàng)作,升華空間觀念
學(xué)習(xí)“剪一剪”的內(nèi)容后,筆者讓學(xué)生欣賞一些剪紙作品(包括連續(xù)的花邊和圍成一圈的窗花等),然后讓學(xué)生運用課堂上所學(xué)的剪法,每人設(shè)計一份自己喜歡的剪紙作品。在剪之前,筆者請學(xué)生先思考:剪什么?剪幾個?要剪這樣的幾個圖案需要把紙折成幾份、對折幾次。
學(xué)生通過想象、思考和實踐,逐步形成各種表象,進(jìn)一步培養(yǎng)了空間觀念。想象往往要和觀察、實踐等活動結(jié)合起來,幾何學(xué)習(xí)中的想象要有依據(jù)支撐。想象能力需要進(jìn)行長期訓(xùn)練,讓學(xué)生養(yǎng)成一種能夠自覺地將實物抽象出圖形,并在頭腦中清晰地顯示圖形的框架,能將這些圖形進(jìn)行組合、加工的能力。所以,教師經(jīng)常讓學(xué)生進(jìn)行這種練習(xí),能發(fā)展學(xué)生的空間觀念。
總之,空間觀念的培養(yǎng)是一個長期的過程。以上幾個策略是相互滲透、相互促進(jìn)、綜合運用的,并不是孤立存在的。在教學(xué)圖形與幾何的知識時,教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,采用多種教學(xué)手段和方法,引導(dǎo)學(xué)生運用多種感官積極主動地參與到教學(xué)中來,協(xié)調(diào)活動,使具體事物的形象在頭腦中得到全面的反映,讓學(xué)生對幾何形體有更深層的認(rèn)識,讓學(xué)生的空間觀念在充分感知、操作體驗、解決問題的實踐中逐步培養(yǎng)起來。
作者簡介:劉寧寧(1985— ),女,河北武邑人,大學(xué)本科學(xué)歷,二級教師,研究方向:學(xué)生空間觀念發(fā)展。
(責(zé)編 雷 靖)