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        巧用數(shù)學(xué)游戲培養(yǎng)小學(xué)生的空間思維能力

        2022-05-30 05:48:27韋習(xí)娟
        教師博覽·科研版 2022年7期
        關(guān)鍵詞:小學(xué)教育

        韋習(xí)娟

        [摘 要] 小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)要重點(diǎn)培養(yǎng)小學(xué)生的空間思維能力。從低年級(jí)的感知空間到中年級(jí)的建立空間,再到高年級(jí)的想象空間,層層遞進(jìn)。教師在教學(xué)過程中,可以利用小學(xué)生喜愛玩的數(shù)學(xué)游戲,如“玩轉(zhuǎn)七巧板”“挑戰(zhàn)立方體”“拼搭智慧珠”等,與小學(xué)生進(jìn)行趣味互動(dòng),引導(dǎo)小學(xué)生探索、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)奧秘,從而逐漸培養(yǎng)小學(xué)生的空間思維能力。

        [關(guān)鍵詞] 數(shù)學(xué)游戲;空間思維能力;小學(xué)教育

        由于年齡尚小,大部分小學(xué)生還停留在形象思維階段,難以完全理解抽象的數(shù)學(xué)知識(shí),更難以想象三維空間。為了幫助小學(xué)生理解、吸收數(shù)學(xué)知識(shí),獲得空間思維能力,教師可以借助“玩轉(zhuǎn)七巧板”“挑戰(zhàn)立方體”“拼搭智慧珠”等數(shù)學(xué)游戲開展課堂教學(xué),讓小學(xué)生在開放、輕松、有趣的氛圍中探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的奧秘,激發(fā)對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

        一、玩轉(zhuǎn)七巧板,獲取空間知覺

        皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論認(rèn)為,兒童空間觀念的演化是在知覺水平和思維水平上進(jìn)行的??臻g知覺是空間思維發(fā)展的起點(diǎn)。兒童對(duì)圖形的認(rèn)知源于對(duì)實(shí)物的觀察和操作,因此豐富的幾何圖形可以幫助學(xué)生獲取空間知覺。例如,教師可以利用七巧板豐富的圖形變化特征開展“玩轉(zhuǎn)七巧板”的游戲教學(xué)。

        七巧板是一種傳統(tǒng)的益智類玩具,由七塊形狀各異的板塊組成,其形狀分別是兩塊面積較大的三角形、兩塊面積較小的三角形、一塊面積中等的三角形、一塊正方形和一塊平行四邊形。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的三種基本形狀——三角形、正方形和平行四邊形都包含在內(nèi)。七巧板的各種形狀之間有著千絲萬縷的關(guān)系,蘊(yùn)含著千百種圖形變換的可能,這給教師培養(yǎng)學(xué)生的空間知覺帶來了極大的幫助。

        在“玩轉(zhuǎn)七巧板”游戲中,教師設(shè)計(jì)了三個(gè)游戲步驟:認(rèn)識(shí)七巧板、還原七巧板、自制七巧板。教師首先要帶領(lǐng)學(xué)生看、摸、比、量、試、擺、拼七巧板,然后要求學(xué)生進(jìn)一步熟悉常見的基本平面圖形,最后引導(dǎo)學(xué)生自主探索各種形狀之間的內(nèi)在聯(lián)系,建立起大腦對(duì)空間特性和空間關(guān)系的初步認(rèn)知。

        (一)認(rèn)識(shí)七巧板

        小學(xué)生還處于形象思維階段,教師可以通過看圖、看視頻、聽故事等方式讓學(xué)生了解七巧板,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生用七巧板玩拼圖游戲的興趣。在學(xué)生觀察圖形后,教師可以給每塊板子編序號(hào),以方便學(xué)生使用,如圖1所示。教師先引導(dǎo)學(xué)生比較每種圖形的邊長,再鼓勵(lì)學(xué)生用幾塊板子拼出不同的形狀,以此幫助學(xué)生建立對(duì)七巧板的初步認(rèn)識(shí),最后讓學(xué)生通過觀察、比較、歸納等方法了解七巧板中各種形狀之間的內(nèi)在聯(lián)系。

        (二)還原七巧板

        在厘清七巧板的各種形狀之間的內(nèi)在聯(lián)系后,學(xué)生對(duì)擺拼圖形充滿了熱情,躍躍欲試。此時(shí)教師可以要求學(xué)生用盡可能多的方法將七巧板還原成最初的正方形,滿足他們的挑戰(zhàn)欲,激發(fā)他們的動(dòng)手熱情。教師還可以限定完成的時(shí)間,以此增加游戲的挑戰(zhàn)性。

        (三)拼接七巧板

        培養(yǎng)學(xué)生的圖形拼接能力是“玩轉(zhuǎn)七巧板”游戲的重要目的。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生用七巧板的三角形、長方形、正方形、平行四邊形板塊隨意組合、拼接成新的形狀。例如,用④⑤⑦三個(gè)板塊拼成一個(gè)新的長方形。接著,教師可以要求學(xué)生利用小組合作的方式總結(jié)出板塊拼接的各種組合,并填入表1。這樣不僅可以拓展學(xué)生的空間思維,還可以提升學(xué)生的合作意識(shí)。

        感知是人腦對(duì)客觀事物的直接反映,也是認(rèn)知得以深化的前提。教師通過“玩轉(zhuǎn)七巧板”游戲可以幫助學(xué)生獲取空間知覺,利用板塊拼接讓學(xué)生直觀地感知空間的客觀規(guī)律,以此積累經(jīng)驗(yàn),為下一步的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

        二、挑戰(zhàn)立方體,豐富空間表象

        空間表象是關(guān)于物體、圖形的形狀、大小及相互位置關(guān)系的印象,它是在空間知覺的基礎(chǔ)上形成的。小學(xué)生在低年級(jí)升至中年級(jí)的過程中,對(duì)物體、圖形具體形象的感性認(rèn)知會(huì)慢慢地轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的空間表象。教師可以在這一過程中借助“挑戰(zhàn)立方體”游戲,培養(yǎng)小學(xué)生的空間思維能力。

        “挑戰(zhàn)立方體”游戲能幫助學(xué)生掌握關(guān)于立方體的基礎(chǔ)知識(shí)及豐富空間表象。教師可以將游戲分為“平面拼圖”“截面的形狀”“粘一粘”三個(gè)部分。在游戲中,通過對(duì)立方體中的小方塊進(jìn)行翻轉(zhuǎn)、組合,小學(xué)生不僅可以感知到立方體的變形、轉(zhuǎn)換規(guī)律,還可以提升觀察能力和研究能力,以此有效構(gòu)建空間表象。

        (一)平面拼圖

        學(xué)生按照教師的要求擺放積木,例如,用4個(gè)雙階立方體,擺成“回”字。這可以培養(yǎng)兒童的觀察能力和選擇能力,對(duì)小學(xué)生來說是一種全新的體驗(yàn)。

        (二)截面的形狀

        教師引導(dǎo)學(xué)生利用手邊的小立方體制作幾何體,從不同方向觀察,并想象截面的形狀。通過不斷嘗試,學(xué)生可以認(rèn)識(shí)到不同截面的形狀。

        (三)粘一粘

        教師引導(dǎo)學(xué)生移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)幾何體,形成不同的空間表象,并將其深深地印在腦海中,以此培養(yǎng)學(xué)生的物體組合能力。

        借助“挑戰(zhàn)立方體”游戲,可以讓抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)變得形象起來。在教學(xué)過程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)物、模型、圖片等,將操作與思考相結(jié)合,以此促進(jìn)學(xué)生形成并發(fā)展豐富的空間表象。這樣,學(xué)生就能夠在“具體—表象—抽象”的認(rèn)知過程中建立起對(duì)空間的概念。

        三、拼搭智慧珠,發(fā)展空間想象

        空間想象力是對(duì)現(xiàn)實(shí)中存在的客觀事物的大小、形狀、位置關(guān)系的表象或過去感知存在大腦里的空間表象,進(jìn)行合理的加工、改造,形成新的表象,產(chǎn)生新的認(rèn)知能力。培育空間想象力是發(fā)展小學(xué)生空間思維的最終目的,而豐富的現(xiàn)實(shí)原型是發(fā)展兒童空間想象力的寶貴資源。例如,教師可以開展“拼搭智慧珠”游戲。智慧珠游戲拼盤是由日本專家研究設(shè)計(jì)的智力游戲產(chǎn)品,由1個(gè)游戲盤和12組不同形狀的珠體組成,共有19887種平面組合方式和2582種立體組合方式,當(dāng)中既有部分與整體的區(qū)分,又有平面圖形到立體架構(gòu)的提升。在游戲過程中,學(xué)生可以完整實(shí)踐、操作和體悟圖形變換的過程,使思維“立”起來,完成由平面思維到立體思維的突破,進(jìn)而提升自身的空間思維能力。

        空間思維能力對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要性不言而喻,而數(shù)學(xué)游戲?qū)ε囵B(yǎng)小學(xué)生的空間思維能力有很大的幫助。教師可以利用小學(xué)生喜愛的數(shù)學(xué)游戲,幫助他們獲取空間知覺、豐富空間表象和發(fā)展空間想象,進(jìn)而提升學(xué)生的空間思維能力。

        參考文獻(xiàn)

        [1]程增華.經(jīng)歷圖形轉(zhuǎn)換,發(fā)展空間觀念——一道思考題的教學(xué)實(shí)踐與思考[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教育,2020(18):66-67。

        [2]郭晴秀,朱蘇偉.例談小學(xué)生空間思維的培養(yǎng)[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教育,2015(Z1):98-99.

        [3]朱愛玲.指向?qū)W生空間思維發(fā)展的“圖形與幾何”領(lǐng)域教學(xué)[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教育,2020(Z1):44-45.

        [4]熊天福.淺議小學(xué)生空間思維能力的培養(yǎng)[J].科學(xué)咨詢(教育科研),2013(8):84.

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