严春霞
摘 要:用合适的方式,助力小学生空间观念的稳步发展,是小学数学教师的一种责任,也是一种使命。所以在教学中教师就得抓实丰富形象感知、丰厚形象积累和优化形象提炼等环节,使孩子们的几何形体的学习更好地从形象化的表象过渡到抽象化的思维认识,促进空间观念的初步形成和稳步发展。
关键词:空间观念;小学数学;形象思维;抽象思维;数学素养
培养和发展孩子们的空间观念,是小学数学教学的核心任务之一,也是助推学生和谐发展的重要使命所在。所以在教学中教师就得精准地解读小学数学教材内容,科学地把握教材中的几何知识初步认识、形体基本特征、面积体积等相关知識,从而帮助学生建构简单几何形体的大小、形状和相互位置关系的表象,让他们在数学知识的不断学习中更好地积累空间形体的组合和拆分过程,进而有效地领悟空间观念的意义,逐步建立扎实的空间观念。
在此,笔者结合多年的教学实践,简略地谈谈小学生空间观念培养的有效途径和基本做法。
一、丰富形象感知,增强空间感知
形象思维占据优势这一特点是小学生数学思维的重要标志。为此,在小学数学教学中教师要重视这一特点,多创设一些具体的、直观的、形象的学习情境,引导孩子们对具体的图形、实物、模型等进行充分的感知,并让他们在真实的体验活动中获得丰富的图像感知,为更好地学习和归纳、抽象出形体的本质特征提供坚实的知识、经验和思维保障,使得空间观念在他们的数学学习中不断发展、不断攀升。
如,在六年级“圆柱的认识”教学中,教师就得重视学生的生活积累与数学知识储备,采取最有效的、灵活的措施,引导学生去感知圆柱体,建构圆柱体表象,从而逐步形成圆柱体的空间意识。
一是引导学生审视课题,回顾曾经学习过的数学知识。当教师抛出课题时,引导学生回顾,“这个圆柱体的认识,你接触过吗?你还记得哪些内容?”课题会激发学生积极的学习联想,也会唤醒学生的学习记忆。他们会在课题的引领下自然地回想起一年级“认识图形”的学习,知晓生活中有很多物体都是圆柱体状。
当学生回忆起这些知识时,也是他们新知学习的开始,这使得新知学习有了一定的基础。
二是组织联系生活,寻找身边的圆柱体。学生会根据课题导读,一年级认识图形的回忆等,更理性地寻找生活中的圆柱体。他们会发现:窗户上不锈钢防护窗上的圆钢、自己手中的铅笔、家中圆柱状的茶叶罐等。
找圆柱的活动,不仅让学生明白圆柱在生活中的广泛应用,感知到数学知识与生活的紧密联系,而且还能帮助学生在寻找中逐步形成关于圆柱的空间形态,使得圆柱的空间建构得到巩固。
三是引导动手操作,让学生在具体的活动中进一步深入学习圆柱体的特征。首先,设计给圆柱体状的茶叶罐贴上外标签,让学生在具体的活动中感悟到圆柱的侧面贴上去是一个曲面,而在贴之前,它就是一个长方形。真切的贴标签活动,能够帮助学生形成更为扎实的侧面感悟,使他们明白这个长方形的长就是圆柱的底面周长,宽就是圆柱的高等,活动促使学生逐渐形成与之对应的空间形态。其次,引导学生观察底面,拓画底面并进行比较。学生会在这些活动中逐渐感悟到圆柱的底面是圆,而且上下底面是完全一样的圆等。
由此不难看出,用直观的、具体的形体操作活动引导学生学习几何形体知识,不仅能够帮助学生积累更为丰富的学习感知,还能促进学生对相关几何形体的再认识,使得孩子们的空间观念得到更好的发展。同时,学生的学习观察、学习思考等方面的能力,也会在学习中不断走向深入。
二、丰厚形象积累,增强空间感悟
形象化是儿童学习数学的重要方式,但它不是孩子们学习数学的重点,更不是他们数学学习的终极目标。为此,在数学教学中教师既要夯实学生的形象积累,又要重视在学生建立明晰的形象化之后的学习引导,逐步引导学生把具体、形象的学习感知,提炼、抽象成学习感悟,促使他们全面、立体地认识几何形态,同时还要促进学生抽象思维的发展,加速空间几何观念的形成。
如,在三年级“长方形和正方形的周长计算”教学中,教师的眼光不能只盯住学生对周长计算公式的记忆与掌握,而应把更多的关注投放到学生数学概念的扎实建构、空间观念的发展以及数学思考力的发展之中,从而让他们的综合素质在学习中得到提升。
一是指导学生进行有效的观察与思考,让他们在活动中更好地掌握长方形特征这一表象,使得对应的空间稳固形成。
首先,引导学生到足球场上沿着边线走上一圈。然后设问:你刚才走过的路,实际上是什么?学生会审视自己走过的路,使得长方形的表象得到巩固与深化。
同时,教师追问:如果让你计算一下你走过的路程,你该如何计算?问题会激发思考,学生就会联想到长方形的周长计算公式,明白自己刚才走过的路程就是足球场的周长。要计算周长,就得测量出足球场的长和宽。系列学习,不仅能诱发学生学习反思的深入,更能帮助学生建立长方形的概念,形成长方形的特征表象,从而为学生有效提炼长方形的空间形态提供了最为扎实的知识积累,有效地促进了学生的空间观念发展。
二是指导学生运用知识,深化概念建构。比如,设计“你会给自己的学桌四周安装一个漂亮的边线吗?它是什么?你会计算吗?”真实的问题,能够更有效地帮助学生记起长方形的表象,使得长方形的特征在学生的脑海中得以再现。这样的学习活动,能够帮助学生更好地抽象出长方形的表象,这对他们空间观念的初步培养有着重要的意义,也有着深远的影响。
三是引导学生用若干个边长为1厘米的小正方形去拼图,让他们在拼图活动中更好地感悟周长的本质属性,体会到拼图的周长到底与什么有关系,又与什么没有关系,哪些方面需要自己认真研判等。通过不同的拼图思考,促使学生更好地领悟周长的本质,有效地促进他们空间观念的发展。
当然,我们也清醒地看到,要培养和发展孩子们的空间观念,教学中就应该千方百计地帮助学生积累更为丰富的几何形体表象,使其相应的特征在反复推敲中得以升华。
三、优化形象提炼,加速空间构建
孩子们的几何初步知识的学习都是零散的,总是分布在不同学期、不同年级的数学教材之中,这就给教学带来了许多不便。为此,教师要善于解读教材,精准把握相关几何形体学习内容的分布,进而选择最为恰当的时机,引领学生进行几何形体形象的深度提炼,使之逐渐成为有效的概念建构,同时也使学生几何知识的学习得以推进、得到优化,促使他们的空间观念得到最有效的发展。
如,在六年级“正方体的认识”教学中,教师就得利用学生身边的资源,强化学习引领,让他们在一系列的实践活动中更科学地理解正方体的特征,建构正方体这一数学概念。
一是引导学生结合具体的正方体模型,解说正方体的特征。学生会找到诸如正方体的积木、正方体的魔方、正方体状的包装盒等,并以此来有序叙述正方体的各方面特征。
首先,组织自我学习展示,学生会指着正方体盒子说出面、棱和顶点。其次,进一步指明面的特征“都是正方形,而且是6个完全一样的正方形;有12条棱,它们的长度都相等;有8个顶点,特别指出每一个顶点都有3条棱与之相连等。
二是指导学生用合适的方法验证自己的学习。他们会剪出6个一样的正方形,刚好能贴全正方体的6个面。再让学生把这6个正方形有序取下,按次序摆放好,帮助学生进一步理解正方体的表面构造图。这个过程是有创新的,这个结果也是多元的,需要孩子们积极地思考,大胆地实践。
同时,引导学生用小棒搭建正方体,让他们在活动中进一步感悟到12条棱的特征。学生会在这个框架的启迪下更好地把握正方体的空间构造,使他们的空间想象力获得长足的发展。
从案例中能够看出,要发展学生的空间观念,发展孩子们的空间想象力,教师就得抓实形象提炼关,通过更多的体验活动让学生更科学地抽象、更精准地提炼,从而使他们的数学素养在学习中不断积淀、不断发展。
总之,培养和发展小学生的空间观念,是一项非常艰巨且长期的任务。所以数学教学中教师要精准地解读教材,科学地把握几何初步知识的分布,采取最合适的、最有效的措施,引导孩子们进行积极探索,从而帮助他们积累丰富的几何形体表象,促进数学学习的深入,促进空间观念的有效建立、稳步发展。