化解小学立体几何教学难点的策略

2020-01-14 13:37彭瑞霞
北京教育·普教版 2020年12期
关键词:木块正方体长方体

彭瑞霞

建立空间观念是新理念下数学教学活动的一项重要内容,是学生应具备的一种基本数学素质,也是小学立体几何的教学难点。空间观念主要是指根据物体特征抽象出几何图形,根据几何图形想象出所描述的实际物体;想象出物体的方位和相互间的位置关系;描述图形的运动和变化;依据语言描述画出图形等。在教学过程中,我发挥形象思维和抽象思维的作用,使学习变得生动活泼、丰富有趣,以此化解教学中的难点。

1.创设情境,启迪思维,培养想象能力

想象是学生发展空间思维、建立空间观念的关键因素。在教学中,我引导学生借助图形表象展开空间想象,使学生在想象、判断、说理的过程中,不断加深对所学知识的认识和理解,发展想象能力、语言表达能力和空间观念。同时适时借用多媒体演示,弥补观察、操作中的不足,优化学生的空间思维。

在教完正方体知识的后续综合练习中,我给学生出了这样一道题:一只小虫从正方体的顶点A沿着正方体的棱爬到B,请找一找小虫吃到食物的最短的路线有几条?(如下图所示)

学生答案不一,各执己见。有的认为两点之间线段最短,因此路线只有1条;有的认为从一个顶点引出3条棱,所以有3条路线;还有的说背面还有看不到的3条棱,通过数数得出有5条路线。不难看出,遇到新问题后,学生能尝试运用所学去解决新问题。遗憾的是,有一半学生被正方体实物图的表面现象蒙蔽,缺少空间观念,导致“看”不到另外的3条棱。还有一半学生缺乏有序思维训练,导致出现重复和遗漏现象。针对以上问题,我适时利用课件演示,通过加粗线条、闪烁路线,利用动画让静态的图形动起来,使学生清晰、有序地理解了从A点引出的3条棱各自会有2条路线,一共有6条最短路线。这样,借助图形表象,培养了学生动态感知能力,促进了学生空间观念的发展。

2.观察实物,形成表象,理解概念本质

小学是认识、学习几何形体的开始,要认识几何形体,就必须理解几何形体的本质属性。在教学中,我借助教具、模型、实物、图形等媒介,引导学生通过观察等感知活动,形成几何形体的表象,在此基础上培养学生的抽象思维,形成正确清晰的几何概念。

在教长方体和正方体的认识时,教材没有给长方体下定义,而是通过对课本中图形的观察,指出某些物体的形状是长方体。但是,由于由6个面、12条棱、8个顶点所组成的立体图形未必都是长方体,所以,在教学时,我先让学生提前搜集日常生活中的实物,如装食品的纸盒、铅笔盒、保健箱等,引导学生仔细观察这些实物的面、棱、顶点。然后,把作为教具的空纸盒展成平面图(相对的面和相对的棱课前分别涂上不同的颜色),让学生观察、比较,着重加深长方体“6个面都是长方形(也可能有两个相对的面是正方形),相对面的面积相等”“相对棱的长度相等”的认识,让具体事物的形象在学生头脑中得到全面反映,从而加深学生对长方体的深刻理解。接着,再引入正方体的知识,学生通过对实物及平面展开图的观察,突出正方体这一属概念所具有的、区别于其他属概念的长、宽、高都相等的性质,并且能了解正方体和长方体之间的关系。

3.借助图形,直观形象,展开数学思考

新课标提出,数学课堂要注重发展学生的几何直观能力。几何直观是指利用图形描述和分析问题,把复杂的数学问题变得简明、形象,以探索解决问题的思路、预测结果。在课堂上,我教学生用直观图示描述问题的方法,引导学生发现、提出并分析、解决问题。

在教学长方体、正方体表面积与体积知识的后续练习中,我给学生出了这样一道题:一根长为10厘米、横截面是正方形的长方体木块,在它的一端切下一个最大正方体木块,长方体木块的表面积减少了64平方厘米,求原来长方体木块的体积。

问题提出后,学生很简单地认为:被切下的正方体有六个面,只有一面是原长方体的面,另外5个小正方形的面则是减少的面;切一刀增加两个面,所以64是减少的两个面的面积,把此题和切一刀增加两个面的知识进行了混淆。

此时,我引导学生思考问题的难点在哪里?怎样整理条件和问题?能不能通过画图(如下图所示)展示“在长方体的一端切下一个最大正方体,表面积减少64平方厘米?”学生通过画图分析终于理解:减少的64平方厘米应该是和原来长方体表面积比、是截下正方体4个侧面的面积。这样,问题解决的突破口就找到了,问题也就顺利解决了。

完成解题后,我再次引导学生回顾解决问题的过程,并通过比较和交流,帮助学生深刻体会直观图示在分析和解决问题过程中的作用。

4.动手操作,经历过程,理解知识本质涵义

学生不是装知识的“容器”,要在真正理解基础上主动获取知识,学生就应积极参与知识的“再创”过程。理解几何形体的概念,不仅要借助教具演示,更要借助实际操作和测量,来理解其本质涵义。

例如,“体积”这一概念本身是抽象的。教学时,我先让学生观察教室里墙角的书柜以及投影设备等物品,让学生对“空间”“体积”有初步感知;在此基础上,我让学生小组内合作,先把一塊金属块放入一个容器中,再把盛有金属块的容器放入一个盛水的更大容器中,让学生观察并探究水面为什么会上升?通过感知和动手操作,把抽象的概念转换成看得到、摸得着的感知活动,使学生逐步理解“空间”“体积”的实际意义,逐渐形成空间观念。

空间观念培养不是一朝一夕的事情,不仅需要有很好的空间想象能力,还需要有很丰富的生活经验。教师要善于采取不同的策略化解小学立体几何中的难点,通过多种途径,有效展开教学,使学生空间想象能力得到发展,空间观念得以建立。

编辑 _ 张晓震

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