浅谈核心素养下小学生空间观念的培养

2020-06-03 03:15邓珍珍
广东教学报·教育综合 2020年57期
关键词:空间观念培养核心素养

邓珍珍

【摘要】空间观念作为核心素养的重要组成部分,对于发展学生的空间想象能力、创新能力和后续学习几何知识起着极其重要的作用。因此,新课标明确提出,要加大力度发展学生的空间观念。然而,在一线教学中,教师们常常会遇到这样的问题:教师们描述了很多图形的相关内容,有部分学生就是感悟不到、想象不出、理解不到图形的相关知识。在教学中应该怎样解决这个问题,本文通过案例来分析如何有效的培养学生的空间观念。

【关键词】核心素养;空间观念;培养

新课标从四个方面对空间观念进行了描述:一是会从实物抽象出几何图形,再根据几何图形在头脑中还原成具体的实物;二是会想象出物体的方向和相互的位置关系;三是会描述图形的运动和变化;四是根据文字描述画出图形等。皮亚杰关于儿童空间观念发展理论认为,儿童空间感是经过具体事物的感知和实践操作发展而来的,需要经过三个发展阶段:拓扑观念阶段、射影空间阶段和欧几里德性几何阶段,小学生处于二、三阶段。

根据儿童空间观念的发展特点,本人认为对学生空间观念的培养,首先需要学生在观察、操作的基础上感知实物,初步形成表象;其次可以借助多媒体技术实现从具体到抽象的转化;最后还要联系实际,在应用中提升。

一、观察、操作,初步形成表象

学生在学习新知识时,如果已经有了生活中的相关经验做基础,老师就要考虑到学生已有水平和认知特点,和生活中的事物相链接,创设熟悉的情境。空间知识是学生在实际生活和学习中逐渐形成的,原型就是生活中一个个具体的实物。

在教学中,教师应该有目的地引导学生观察、感知空间,以获得图形的表象,建立正确的几何概念,从而形成良好的空间观念。例如,在教学《长方体和正方体的认识》时,设计了一系列的问题来引导学生观察,学生的观察不再是漫无目的,而是从表面看内在,从非本质特征中找出本质特征。

观察并思考:准备一个长方体盒子观察,并填写好长方体各部分名称,完成表格。

讨论: 1.长方体一般是由什么图形围成的,有什么特殊情况吗?

2.在一个长方体中,相对的面和相对的棱有什么特点?

接着,让学生通过小组合作,动手实践操作,对图形有感性认识,总结出立体图形的本质特征。教学完长方体、正方体的认识后,学生对图形有了初步的感知,我再让学生去拼装图形,达到认识图形的更深层次。

再如,为了学生更好理解“周长”的概念,老师让学生通过摸、描、量、说等形式,形象地理解周长概念,从而有效避免死记概念公式的现象,达到内涵上对周长的深刻认识。

1.片段一:由实物感知“周长”

师:同学们,请把大家收集的树叶拿出来,说说你们的树叶都有什么形状?

师:能沿着树叶的边线描出树叶的形状出来吗?

师:树叶边线的长度可以说是“树叶的周长”。这节课,我们一起来认识“周长”。

2.片段二:用实操感悟“周长”

师:数学书的封面也有周长,我们试着用手来摸一摸它的周长吧。

师:怎样才算一周呢?

生:从出发的点又回到那里。

师:是的!除了书本有周长,还能找出别的物体的周长吗?

生:课桌桌面、铅笔盒、黑板、国旗、窗户等等都有周长。

师:请用手描出它的周长。

师:是的,我们的生活到处都有周长。

师:那什么是周长?

生:图形的一周就是它的周长。

生:把图形外周的长度相加就是这个图形的周长。

师:大家说的都很有道理,大家判断下面图形有周长吗?

生:没有周长,因为它有缺口。

师:数学上没有缺口的图形叫做封闭图形。谁能尝试完整的说说什么是周长?

生:封闭图形一周的长度就是周长。

全班一起归纳小结:封闭图形一周的长度,就是周长。

3.片段三:合作交流,量、算周长

(1)描出三角板的周長,量出长度,并算出它的周长。

(2)请测量出数学书封面的长和宽,再算出它的周长。

(3)出示硬币,小组合作,怎样算出这个硬币的周长?

小组汇报:因为硬币的边不是直的,是弯曲的,不能直接量出来,所以把线绕着硬币的外周一圈,再量出线的长度,就求出了硬币的周长。

师:计算图形的周长,除了可以直接测量它的长度算出周长,对于弯曲的边,我们还可以借助工具间接的计算出来。

二、多媒体运用,体会从具体到抽象

随着几何图形越来越抽象,受学生思维水平的限制,学生认知的难度也在逐渐增强,特别是由平面图形到立体图形。这时,借助多媒体辅助教学,可以帮助学生对图形有更直观形象的认识,从而更好地理解抽象图形。比如,在学习从不同方向观察组合图形的形状时,有些学生想象不出组合图形各个面是怎样的,而实物展示又很不方便,这时,通过动态图,就显得方便很多。如图,动态图的演示,可拼摆不同造型的几何体;实时地呈现不同几何体从上面、前面、左面观察的结果(即三视图);便于观察,方便教学。

从平面图形转化成立体图形,是空间思维的又一次飞跃。但是,在转换的过程中,学生理解两者之间的关系有点难度。为了帮助学生更好建立空间观念,教师运用多媒体技术用动态图把圆柱体进行还原,在还原的过程中,学生更直观地了解,有效的建立了空间图形的概念。

再如,在练习中,常常会遇到如下复杂的图形,学生没有实物,不好直观的看出来,空间想象很难。这时,借助动态图,将不同平面转化到同一平面,帮助学生去理解抽象的空间图形。如图,求涂红色油漆的面积是多少平方米?如果一个一个面算,学生不易观察出来,又比较繁琐,很容易出错。这时,借助动态图,把该图形的红色区域进行动态平移,拼接成直观的平面图,帮助学生理解。

三、联系实际,应用中提升

为巩固学生的空间知识,强化空间观念,感受图形与空间知识的紧密联系,体会图形与空间认知的现实意义,让学生在生活中运用空间知识来解决数学问题是非常必要的。

比如,为了加强对长方体表面积的理解,以小组为单位,老师布置了一道实践作业:工人叔叔要给我们教室涂上石灰,请你帮他算出要涂多大面积?学生们在讨论和实践中,再次复习了空间观念的有关知识,理解了长方体表面积的计算方法,提高解决问题的能力,进一步体会到生活处处有数学,学习兴趣明显提高了。

综上所述,学生的空间想象能力必须从重视学生数学空间观念的培养开始。因此,在教学中,教师既要注重数学基本知识的讲解,又要培养学生观察、动手实践的能力,鼓励学生大胆的展开想象,同时,还要充分发挥信息技术在空间图形教学中的作用,注重空间知识在实际生活中的应用,让学生的空间观念真正建立起来。

参考文献:

[1]曹培英.小学数学学科核心素养及其培育的基本路径[J].课程·教材·教法,2017(2):4.

[2]教育部基础教育课程教材专家工作委员会写.义务教育数学课程标准解读(2011 年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2011.

[3]周彦新.认知几何图形——培养小学生数学空间观念[J].求知导刊,2016(10):100.

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