小學數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的空間觀念非常重要,可以拓展學生的想象力,使學生更容易掌握幾何圖形等相關知識。因此,教師應幫助學生建立起空間觀念,提高學生的思維和想象能力。
一、培養(yǎng)學生數(shù)學空間觀念的意義
小學數(shù)學課程改革后,培養(yǎng)學生的空間觀念成為目標之一。所謂空間觀念,指的是物體的大小、形狀、距離、方向等在人腦中形成的概念。事實上,學生想要創(chuàng)新發(fā)展,就需要具備空間思維能力和樹立空間觀念,若沒有空間觀念,則無法進行創(chuàng)新設計和發(fā)展。很多創(chuàng)新性的發(fā)明都是設計者根據(jù)自身的空間觀念,先進行想象,設計圖紙,然后制作模型,通過反復試驗,不斷完善,最后獲得成功。在這個過程中,空間觀念十分重要,如果缺乏空間觀念,設計者無法做出創(chuàng)造性的發(fā)明。因此,對于小學生來說,培養(yǎng)空間觀念是非常有必要的。
(一)激發(fā)學生的想象力
小學階段是培養(yǎng)學生思維的重要時期。教師應當針對學生的心理特點,從學生感興趣的內容入手,引導學生從不同角度對問題進行分析,激發(fā)學生的想象力,培養(yǎng)他們的空間觀念??臻g觀念有了,學生會提高學習興趣,提升學習效果。
(二)提高學生的觀察力
建立空間觀念需要學生通過觀察周圍環(huán)境并用感官感知來實現(xiàn)。觀察能力的培養(yǎng)是一個循序漸進的過程,傳統(tǒng)的教學方法通常只是讓學生認識、了解圖形概念或者是計算圖形的長度、面積等,這些概念過于抽象,忽略了幾何圖形與生活的聯(lián)系,從而導致學生課堂學習效率較低。而培養(yǎng)學生的空間觀念可以讓學生對幾何圖形有更深刻、直觀的印象,促進學生的全面發(fā)展。
(三)提高學生的創(chuàng)新能力和實踐能力
小學數(shù)學中的許多幾何圖形都與生活息息相關,在學習過程中,學生可以結合日常接觸到的圖形,通過動手實踐來加深對圖形的理解。例如,在學習長方形、正方形、三角形等圖形時,學生可以在課下使用積木、小棒等學習工具來擺放不同的圖形,通過自主實踐加深對空間概念的理解。這樣,學生不僅可以創(chuàng)造出更多的圖形,而且能鍛煉創(chuàng)新能力和實踐能力,為將來的學習奠定堅實的基礎。
二、培養(yǎng)學生空間觀念的策略
(一)分析學生缺乏空間觀念的原因,做好教學準備
空間觀念的培養(yǎng)是小學教學的任務之一,其直接影響學生后續(xù)學習的效率。因此,教師要結合實際,分析學生缺乏空間觀念的原因,并提出針對性的教改策略。
1.教師不注重培養(yǎng)學生的空間觀念
大部分教師受應試教育影響過深,過于注重教學進度的推進和考試分數(shù)的提升,利用灌輸知識、大量刷題等方式進行數(shù)學教學,沒有為學生的思考和實踐預留足夠的時間、空間。學生缺乏探索知識的過程,自然也無法形成空間觀念。
2.學生的實踐能力不足
小學生愛動手、愛操作,但是需要教師的有效引導和課后的自主實踐。在數(shù)學教學中,教師忽視了引導,且很少布置課后實踐作業(yè),導致學生的實踐能力不足。
3.教學工具更新緩慢
小學數(shù)學教學中,教師在講解知識時需要教學工具的輔助,這樣才能幫助學生更高效地掌握知識。然而,現(xiàn)有的教學工具只能進行簡單的幾何圖形展示,無法具體呈現(xiàn)出圖形的變式,加上小學生還未系統(tǒng)養(yǎng)成空間觀念,自然也無法在腦海中發(fā)揮想象。
(二)通過數(shù)形結合思想的學習,培養(yǎng)學生的空間思維能力
在小學數(shù)學教學中,數(shù)形結合是一種十分重要的數(shù)學思想。通過對數(shù)形結合思想的學習,學生不僅可以更好地理解數(shù)學概念,還可以在日常的學習生活中逐漸形成空間觀念,提高解決復雜問題的能力。小學數(shù)學教師在教學中要注重抽象概念與相應圖形相結合,提高學生的理解能力,培養(yǎng)學生的思維能力。例如,在學習植樹問題時,教師可以采用多種策略來提高學生的學習興趣和理解能力。教師通過引導學生研究植樹數(shù)量與植樹間隔數(shù)之間的關系,讓學生在腦海中建立起一個空間結構圖形,以更好地利用空間觀念解決問題。這樣的學習方法不僅可以提高學生的解題能力,還可以讓學生更好地理解數(shù)學知識,增強學習數(shù)學的興趣和信心。
(三)合理利用教材工具,引導學生觀察生活
小學是啟蒙階段,也是培養(yǎng)學生觀察力的最佳階段。在教學中,教師應該適當添加生活現(xiàn)象的案例,引導學生借助生活現(xiàn)象形成空間觀念。
例如,在一年級數(shù)學課堂上,教師在帶領學生認識了幾何圖形后,可以讓學生列舉說明生活中有哪些常見的事物是由幾何圖形構成的,如長方形的黑板、桌子,正方形的骰子等。在學有余力的情況下,教師還可以引導學生分析復雜圖形構成的物品,初步培養(yǎng)學生的抽象思維。教師在教學中融入生活化的案例,能幫助學生在觀察中理解幾何圖形,進而更高效地掌握相關知識,形成空間觀念。在課堂上,教師應該充分利用教材,帶領學生按照教材中的操作步驟,進行測量、拼湊、組合等活動。
又如,在教學三角形的角度大小、邊的長短、對稱性等內容時,教師要親自示范三角形角度的測量、邊的對稱折疊等操作,讓他們能夠親身體驗和感受,從而更好地理解并掌握三角形的相關知識。通過這樣的教學方式,學生可以初步形成幾何圖形的認知,并為之后深入地學習圖形打下基礎。
此外,教師還要注重布置課后練習,如從一個圖形集合中找出存在的圖形類別,讓學生在自主思考中鍛煉空間觀念。
(四)結合學生認知,在教學中加入生活元素
小學生內心充斥著各種奇妙的想法,對周圍的事物也都滿懷好奇,也有很多的奇思妙想,常常會從一個事物聯(lián)想到另一個事物,思維發(fā)散得很快。日常生活中的許多圖形,如鉛筆盒、黑板、橡皮擦、三角尺等,都可以作為教學的輔助工具。因此,教師應該結合小學生此階段的心理特點,將生活化的元素融入日常的課堂教學中,讓學生明白數(shù)學知識與生活是緊密相連的,進而在激發(fā)學生學習興趣的同時,幫助他們更好地掌握數(shù)學知識并樹立起空間觀念。
例如,在小學五年級數(shù)學教學中,學生需要掌握一些基礎空間知識,如長方體、正方體等。這些知識的講解需要建立在學生理解概念的基礎上,教師應該引導學生觀察周圍的物品,大膽聯(lián)想與之相關聯(lián)的圖形、事物、概念等,利用生活中的元素理解有關內容。教師應該明確:數(shù)學離不開生活,在教學時要為小學生創(chuàng)設生活化的觀察情境,在活躍的課堂氛圍中充分激發(fā)學生的想象力,進而在觀察、聯(lián)想中培養(yǎng)學生的空間想象能力,樹立空間觀念。
(五)培養(yǎng)學生的動手實踐能力,鍛煉空間觀念
實踐能力作為數(shù)學核心素養(yǎng)的一部分,始終是教學的重點、難點,而動手實踐是掌握數(shù)學知識的有效途徑。小學生通過實踐操作可以更好地掌握數(shù)學概念、理解數(shù)學知識,把抽象的概念變得具體化。同時,動手實踐也能讓學生感受到數(shù)學的樂趣,在實踐中培養(yǎng)想象創(chuàng)造能力。這也符合小學生愛動手、愛操作的天性。教師可以帶領學生參與手工制作、角色扮演、游戲交流等實踐活動,幫助他們在實踐活動中深化概念認知。
例如,在學習幾何形狀時,教師可以鼓勵學生用不同的材料制作立體幾何圖形,不僅可以讓學生更好地理解幾何概念,也可以激發(fā)學生的創(chuàng)造力。當小學生在動手實踐的過程中遇到如操作不當或缺乏耐心等困難時,教師需要給予適當?shù)闹笇В瑤椭鷮W生順利地完成實踐活動,并引導學生分析、總結、積累實踐經(jīng)驗。
此外,教師還可以通過小組討論或分組實踐等方式,讓學生相互合作,促進彼此之間的交流和互動。這不僅可以提高學生的合作意識,也可以調動他們的學習熱情。在實踐中,教師要引導小學生耐心、細心操作,培養(yǎng)其良好的學習習慣和認真負責的態(tài)度。學生親自動手實踐培養(yǎng)起來的能力,不僅對數(shù)學學習有益,還會對他們今后的學習和生活產(chǎn)生積極的影響。
實踐能力的形成還可以體現(xiàn)在空間圖形的繪制上。小學數(shù)學教學中,教師往往會在黑板上輔助畫圖,其目的是讓學生有直觀的圖形認知,但繪制的大多數(shù)是平面圖形,較少有立體圖形。因此,教師可以將立體圖形的繪制交給學生完成,引導學生透過空間想象描摹圖形的立體樣式,從平面圖形的思維跨升到立體圖形思維,進一步掌握立體圖形知識,培養(yǎng)其空間觀念。此外,教師還要指導小學生繪制有美感的空間圖形,規(guī)范空間圖形的繪制標準,以便學生在規(guī)范的實踐操作中鍛煉觀察能力,從正確的立體圖形中挖掘出潛藏的概念。
(六)運用比較教學法幫助學生培養(yǎng)空間觀念
在小學階段的教學中,教師往往過于強調學生成績,只看重考試分數(shù)而忽略了學生是否真正理解知識并掌握了相應的學習技巧。這種教學模式只能讓學生對知識有初步的了解,無法舉一反三延伸知識,更不用提培養(yǎng)空間觀念。因此,教師應該摒棄傳統(tǒng)的教學思想,可以采用比較教學的方法,幫助他們更好地理解和掌握學科知識。
例如,在教學平行四邊形的相關知識時,教師可以先向學生介紹平行四邊形的基本概念,讓他們對這個概念有一個基本的了解,如平行四邊形的兩組對邊分別平行,平行四邊形的兩條對角線互相平分。接著,教師可以在課堂上提供一些生活中含有平行四邊形圖形的例子,讓學生形成對這個圖形的基本印象。為了使學生對平行四邊形的理解更加清晰,教師可以采用比較教學法,通過比較不同類型的幾何圖形,幫助學生更好地理解平行四邊形的概念,進一步促進學生空間思維能力的發(fā)展。這可以幫助學生深入理解知識,避免出現(xiàn)知識結構上的漏洞,從而更好地促進其發(fā)展。在平行四邊形相關內容的課堂教學中,教師可以提出問題:“同學們,平行四邊形是兩組對邊平行且相等的,那么根據(jù)大家的觀察,所有的四邊形都具有這個特點嗎?”學生可以通過實踐、對比和思考得出四邊形中一組對邊平行的圖形是梯形這樣的結論,從而鞏固對梯形概念的理解。教師還可以更進一步引導學生進行比較思考。比如,“同學們,之前我們學習過長方形和正方形,它們是否也是平行四邊形呢?”這樣的比較學習可以讓學生進一步加深理解知識,同時也可以順便復習之前的學習內容。通過不斷重復、比較和溫習,學生可以逐漸構建完整且可持續(xù)更新的知識網(wǎng)絡,厘清各個幾何圖形之間的區(qū)別和聯(lián)系,防止混淆概念,充分發(fā)掘自身的潛力,在此基礎上進一步培養(yǎng)空間觀念。
(七)利用信息化技術,輔助學生形成空間觀念
隨著信息技術的迅速發(fā)展,大多數(shù)學校已經(jīng)配備齊全的多媒體設備。教師可以應用多媒體等信息技術媒介的優(yōu)勢,用圖片、視頻、音頻等生動的教學媒介作為課堂資源,吸引學生的注意力,激發(fā)學生的興趣。同時,圖片、視頻等信息中存在明亮的色彩對比,能突出教學的要點并簡化難點,有助于提高學生的空間思維能力,提升其核心素養(yǎng)。
例如,教師可以使用學生感興趣的汽車、火車、摩天輪等圖片來展示幾何圖形,幫助學生更好地理解所學知識。在教學平移和旋轉等內容時,教師可以利用多媒體工具向學生展示旋轉木馬、電梯等視頻,這樣既可以拓寬學生的視野,又可以幫助學生更好地掌握知識,提高學生的空間感知能力。
三、結語
空間觀念的培養(yǎng)不是一蹴而就的,需要教師做好長期教學計劃和準備,在課堂中巧妙地融入空間思維的概念,引導學生逐步形成對空間的認知。在這個過程中,教師需要倡導學生獨立思考,激發(fā)學生的想象力,讓學生從多個角度去觀察和分析事物,提高學生的空間認知能力,從而對學生未來的學習和發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。數(shù)學是一門和現(xiàn)實生活緊密相關的學科,在教學過程中,教師要不斷創(chuàng)新教育模式、更新教育理念,在教學中融入更多生活化的元素,借助多媒體等現(xiàn)代技術手段為培養(yǎng)學生的綜合素質和空間觀念做好引導,為學生的長期發(fā)展奠定更加扎實的基礎。
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(作者單位:甘肅省敦煌市第四中學)
編輯:張俐麗