小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念非常重要,可以拓展學(xué)生的想象力,使學(xué)生更容易掌握幾何圖形等相關(guān)知識(shí)。因此,教師應(yīng)幫助學(xué)生建立起空間觀念,提高學(xué)生的思維和想象能力。
一、培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)空間觀念的意義
小學(xué)數(shù)學(xué)課程改革后,培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念成為目標(biāo)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(shí)上,學(xué)生想要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展,就需要具備空間思維能力和樹(shù)立空間觀念,若沒(méi)有空間觀念,則無(wú)法進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)和發(fā)展。很多創(chuàng)新性的發(fā)明都是設(shè)計(jì)者根據(jù)自身的空間觀念,先進(jìn)行想象,設(shè)計(jì)圖紙,然后制作模型,通過(guò)反復(fù)試驗(yàn),不斷完善,最后獲得成功。在這個(gè)過(guò)程中,空間觀念十分重要,如果缺乏空間觀念,設(shè)計(jì)者無(wú)法做出創(chuàng)造性的發(fā)明。因此,對(duì)于小學(xué)生來(lái)說(shuō),培養(yǎng)空間觀念是非常有必要的。
(一)激發(fā)學(xué)生的想象力
小學(xué)階段是培養(yǎng)學(xué)生思維的重要時(shí)期。教師應(yīng)當(dāng)針對(duì)學(xué)生的心理特點(diǎn),從學(xué)生感興趣的內(nèi)容入手,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析,激發(fā)學(xué)生的想象力,培養(yǎng)他們的空間觀念??臻g觀念有了,學(xué)生會(huì)提高學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)習(xí)效果。
(二)提高學(xué)生的觀察力
建立空間觀念需要學(xué)生通過(guò)觀察周圍環(huán)境并用感官感知來(lái)實(shí)現(xiàn)。觀察能力的培養(yǎng)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,傳統(tǒng)的教學(xué)方法通常只是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)、了解圖形概念或者是計(jì)算圖形的長(zhǎng)度、面積等,這些概念過(guò)于抽象,忽略了幾何圖形與生活的聯(lián)系,從而導(dǎo)致學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效率較低。而培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念可以讓學(xué)生對(duì)幾何圖形有更深刻、直觀的印象,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
(三)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力
小學(xué)數(shù)學(xué)中的許多幾何圖形都與生活息息相關(guān),在學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生可以結(jié)合日常接觸到的圖形,通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐來(lái)加深對(duì)圖形的理解。例如,在學(xué)習(xí)長(zhǎng)方形、正方形、三角形等圖形時(shí),學(xué)生可以在課下使用積木、小棒等學(xué)習(xí)工具來(lái)擺放不同的圖形,通過(guò)自主實(shí)踐加深對(duì)空間概念的理解。這樣,學(xué)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(shí)踐能力,為將來(lái)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的策略
(一)分析學(xué)生缺乏空間觀念的原因,做好教學(xué)準(zhǔn)備
空間觀念的培養(yǎng)是小學(xué)教學(xué)的任務(wù)之一,其直接影響學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的效率。因此,教師要結(jié)合實(shí)際,分析學(xué)生缺乏空間觀念的原因,并提出針對(duì)性的教改策略。
1.教師不注重培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念
大部分教師受應(yīng)試教育影響過(guò)深,過(guò)于注重教學(xué)進(jìn)度的推進(jìn)和考試分?jǐn)?shù)的提升,利用灌輸知識(shí)、大量刷題等方式進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué),沒(méi)有為學(xué)生的思考和實(shí)踐預(yù)留足夠的時(shí)間、空間。學(xué)生缺乏探索知識(shí)的過(guò)程,自然也無(wú)法形成空間觀念。
2.學(xué)生的實(shí)踐能力不足
小學(xué)生愛(ài)動(dòng)手、愛(ài)操作,但是需要教師的有效引導(dǎo)和課后的自主實(shí)踐。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師忽視了引導(dǎo),且很少布置課后實(shí)踐作業(yè),導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐能力不足。
3.教學(xué)工具更新緩慢
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師在講解知識(shí)時(shí)需要教學(xué)工具的輔助,這樣才能幫助學(xué)生更高效地掌握知識(shí)。然而,現(xiàn)有的教學(xué)工具只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的幾何圖形展示,無(wú)法具體呈現(xiàn)出圖形的變式,加上小學(xué)生還未系統(tǒng)養(yǎng)成空間觀念,自然也無(wú)法在腦海中發(fā)揮想象。
(二)通過(guò)數(shù)形結(jié)合思想的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合是一種十分重要的數(shù)學(xué)思想。通過(guò)對(duì)數(shù)形結(jié)合思想的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅可以更好地理解數(shù)學(xué)概念,還可以在日常的學(xué)習(xí)生活中逐漸形成空間觀念,提高解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中要注重抽象概念與相應(yīng)圖形相結(jié)合,提高學(xué)生的理解能力,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。例如,在學(xué)習(xí)植樹(shù)問(wèn)題時(shí),教師可以采用多種策略來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生研究植樹(shù)數(shù)量與植樹(shù)間隔數(shù)之間的關(guān)系,讓學(xué)生在腦海中建立起一個(gè)空間結(jié)構(gòu)圖形,以更好地利用空間觀念解決問(wèn)題。這樣的學(xué)習(xí)方法不僅可以提高學(xué)生的解題能力,還可以讓學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識(shí),增強(qiáng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和信心。
(三)合理利用教材工具,引導(dǎo)學(xué)生觀察生活
小學(xué)是啟蒙階段,也是培養(yǎng)學(xué)生觀察力的最佳階段。在教學(xué)中,教師應(yīng)該適當(dāng)添加生活現(xiàn)象的案例,引導(dǎo)學(xué)生借助生活現(xiàn)象形成空間觀念。
例如,在一年級(jí)數(shù)學(xué)課堂上,教師在帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)了幾何圖形后,可以讓學(xué)生列舉說(shuō)明生活中有哪些常見(jiàn)的事物是由幾何圖形構(gòu)成的,如長(zhǎng)方形的黑板、桌子,正方形的骰子等。在學(xué)有余力的情況下,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生分析復(fù)雜圖形構(gòu)成的物品,初步培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維。教師在教學(xué)中融入生活化的案例,能幫助學(xué)生在觀察中理解幾何圖形,進(jìn)而更高效地掌握相關(guān)知識(shí),形成空間觀念。在課堂上,教師應(yīng)該充分利用教材,帶領(lǐng)學(xué)生按照教材中的操作步驟,進(jìn)行測(cè)量、拼湊、組合等活動(dòng)。
又如,在教學(xué)三角形的角度大小、邊的長(zhǎng)短、對(duì)稱性等內(nèi)容時(shí),教師要親自示范三角形角度的測(cè)量、邊的對(duì)稱折疊等操作,讓他們能夠親身體驗(yàn)和感受,從而更好地理解并掌握三角形的相關(guān)知識(shí)。通過(guò)這樣的教學(xué)方式,學(xué)生可以初步形成幾何圖形的認(rèn)知,并為之后深入地學(xué)習(xí)圖形打下基礎(chǔ)。
此外,教師還要注重布置課后練習(xí),如從一個(gè)圖形集合中找出存在的圖形類別,讓學(xué)生在自主思考中鍛煉空間觀念。
(四)結(jié)合學(xué)生認(rèn)知,在教學(xué)中加入生活元素
小學(xué)生內(nèi)心充斥著各種奇妙的想法,對(duì)周圍的事物也都滿懷好奇,也有很多的奇思妙想,常常會(huì)從一個(gè)事物聯(lián)想到另一個(gè)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(xué)的輔助工具。因此,教師應(yīng)該結(jié)合小學(xué)生此階段的心理特點(diǎn),將生活化的元素融入日常的課堂教學(xué)中,讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)知識(shí)與生活是緊密相連的,進(jìn)而在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),幫助他們更好地掌握數(shù)學(xué)知識(shí)并樹(shù)立起空間觀念。
例如,在小學(xué)五年級(jí)數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生需要掌握一些基礎(chǔ)空間知識(shí),如長(zhǎng)方體、正方體等。這些知識(shí)的講解需要建立在學(xué)生理解概念的基礎(chǔ)上,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生觀察周圍的物品,大膽聯(lián)想與之相關(guān)聯(lián)的圖形、事物、概念等,利用生活中的元素理解有關(guān)內(nèi)容。教師應(yīng)該明確:數(shù)學(xué)離不開(kāi)生活,在教學(xué)時(shí)要為小學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活化的觀察情境,在活躍的課堂氛圍中充分激發(fā)學(xué)生的想象力,進(jìn)而在觀察、聯(lián)想中培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力,樹(shù)立空間觀念。
(五)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,鍛煉空間觀念
實(shí)踐能力作為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的一部分,始終是教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn),而動(dòng)手實(shí)踐是掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的有效途徑。小學(xué)生通過(guò)實(shí)踐操作可以更好地掌握數(shù)學(xué)概念、理解數(shù)學(xué)知識(shí),把抽象的概念變得具體化。同時(shí),動(dòng)手實(shí)踐也能讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的樂(lè)趣,在實(shí)踐中培養(yǎng)想象創(chuàng)造能力。這也符合小學(xué)生愛(ài)動(dòng)手、愛(ài)操作的天性。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生參與手工制作、角色扮演、游戲交流等實(shí)踐活動(dòng),幫助他們?cè)趯?shí)踐活動(dòng)中深化概念認(rèn)知。
例如,在學(xué)習(xí)幾何形狀時(shí),教師可以鼓勵(lì)學(xué)生用不同的材料制作立體幾何圖形,不僅可以讓學(xué)生更好地理解幾何概念,也可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。當(dāng)小學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程中遇到如操作不當(dāng)或缺乏耐心等困難時(shí),教師需要給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),幫助學(xué)生順利地完成實(shí)踐活動(dòng),并引導(dǎo)學(xué)生分析、總結(jié)、積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
此外,教師還可以通過(guò)小組討論或分組實(shí)踐等方式,讓學(xué)生相互合作,促進(jìn)彼此之間的交流和互動(dòng)。這不僅可以提高學(xué)生的合作意識(shí),也可以調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)熱情。在實(shí)踐中,教師要引導(dǎo)小學(xué)生耐心、細(xì)心操作,培養(yǎng)其良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度。學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐培養(yǎng)起來(lái)的能力,不僅對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有益,還會(huì)對(duì)他們今后的學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生積極的影響。
實(shí)踐能力的形成還可以體現(xiàn)在空間圖形的繪制上。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師往往會(huì)在黑板上輔助畫(huà)圖,其目的是讓學(xué)生有直觀的圖形認(rèn)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(xué)生完成,引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)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(jìn)一步掌握立體圖形知識(shí),培養(yǎng)其空間觀念。此外,教師還要指導(dǎo)小學(xué)生繪制有美感的空間圖形,規(guī)范空間圖形的繪制標(biāo)準(zhǔn),以便學(xué)生在規(guī)范的實(shí)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(yùn)用比較教學(xué)法幫助學(xué)生培養(yǎng)空間觀念
在小學(xué)階段的教學(xué)中,教師往往過(guò)于強(qiáng)調(diào)學(xué)生成績(jī),只看重考試分?jǐn)?shù)而忽略了學(xué)生是否真正理解知識(shí)并掌握了相應(yīng)的學(xué)習(xí)技巧。這種教學(xué)模式只能讓學(xué)生對(duì)知識(shí)有初步的了解,無(wú)法舉一反三延伸知識(shí),更不用提培養(yǎng)空間觀念。因此,教師應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)思想,可以采用比較教學(xué)的方法,幫助他們更好地理解和掌握學(xué)科知識(shí)。
例如,在教學(xué)平行四邊形的相關(guān)知識(shí)時(shí),教師可以先向?qū)W生介紹平行四邊形的基本概念,讓他們對(duì)這個(gè)概念有一個(gè)基本的了解,如平行四邊形的兩組對(duì)邊分別平行,平行四邊形的兩條對(duì)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(xué)生形成對(duì)這個(gè)圖形的基本印象。為了使學(xué)生對(duì)平行四邊形的理解更加清晰,教師可以采用比較教學(xué)法,通過(guò)比較不同類型的幾何圖形,幫助學(xué)生更好地理解平行四邊形的概念,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生空間思維能力的發(fā)展。這可以幫助學(xué)生深入理解知識(shí),避免出現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)上的漏洞,從而更好地促進(jìn)其發(fā)展。在平行四邊形相關(guān)內(nèi)容的課堂教學(xué)中,教師可以提出問(wèn)題:“同學(xué)們,平行四邊形是兩組對(duì)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(gè)特點(diǎn)嗎?”學(xué)生可以通過(guò)實(shí)踐、對(duì)比和思考得出四邊形中一組對(duì)邊平行的圖形是梯形這樣的結(jié)論,從而鞏固對(duì)梯形概念的理解。教師還可以更進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較思考。比如,“同學(xué)們,之前我們學(xué)習(xí)過(guò)長(zhǎng)方形和正方形,它們是否也是平行四邊形呢?”這樣的比較學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生進(jìn)一步加深理解知識(shí),同時(shí)也可以順便復(fù)習(xí)之前的學(xué)習(xí)內(nèi)容。通過(guò)不斷重復(fù)、比較和溫習(xí),學(xué)生可以逐漸構(gòu)建完整且可持續(xù)更新的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),厘清各個(gè)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(chǔ)上進(jìn)一步培養(yǎng)空間觀念。
(七)利用信息化技術(shù),輔助學(xué)生形成空間觀念
隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,大多數(shù)學(xué)校已經(jīng)配備齊全的多媒體設(shè)備。教師可以應(yīng)用多媒體等信息技術(shù)媒介的優(yōu)勢(shì),用圖片、視頻、音頻等生動(dòng)的教學(xué)媒介作為課堂資源,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的興趣。同時(shí),圖片、視頻等信息中存在明亮的色彩對(duì)比,能突出教學(xué)的要點(diǎn)并簡(jiǎn)化難點(diǎn),有助于提高學(xué)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(xué)生感興趣的汽車、火車、摩天輪等圖片來(lái)展示幾何圖形,幫助學(xué)生更好地理解所學(xué)知識(shí)。在教學(xué)平移和旋轉(zhuǎn)等內(nèi)容時(shí),教師可以利用多媒體工具向?qū)W生展示旋轉(zhuǎn)木馬、電梯等視頻,這樣既可以拓寬學(xué)生的視野,又可以幫助學(xué)生更好地掌握知識(shí),提高學(xué)生的空間感知能力。
三、結(jié)語(yǔ)
空間觀念的培養(yǎng)不是一蹴而就的,需要教師做好長(zhǎng)期教學(xué)計(jì)劃和準(zhǔn)備,在課堂中巧妙地融入空間思維的概念,引導(dǎo)學(xué)生逐步形成對(duì)空間的認(rèn)知。在這個(gè)過(guò)程中,教師需要倡導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,激發(fā)學(xué)生的想象力,讓學(xué)生從多個(gè)角度去觀察和分析事物,提高學(xué)生的空間認(rèn)知能力,從而對(duì)學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)和發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。數(shù)學(xué)是一門(mén)和現(xiàn)實(shí)生活緊密相關(guān)的學(xué)科,在教學(xué)過(guò)程中,教師要不斷創(chuàng)新教育模式、更新教育理念,在教學(xué)中融入更多生活化的元素,借助多媒體等現(xiàn)代技術(shù)手段為培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和空間觀念做好引導(dǎo),為學(xué)生的長(zhǎng)期發(fā)展奠定更加扎實(shí)的基礎(chǔ)。
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(作者單位:甘肅省敦煌市第四中學(xué))
編輯:張俐麗