空间观念核心素养的小学数学教学策略研究

2023-02-28 16:25李元义
学苑教育 2023年24期

李元义

(甘肃省秦安县兴丰镇李山小学,甘肃 秦安 741617)

空间观念和其他的教学内容有所不同,培养良好的空间观念应围绕空间模式、空间内容和空间本质含义等方面,在清楚了解空间观念实际意义的基础上开展教学工作,从而培养学生具备良好的学习能力。培养学生的空间观念需要花费很长的时间及精力,需要教师在实际进行教学的过程中由浅入深,在各个难度不一的学习阶段加以体现。

一、空间观念的含义

空间观念指的是按照物体真实的结构形状空间构想出几何图案,再按照几何图案构想出实际描绘的物体,从结构复杂多变的图案中拆分出基本图案,并明晰基本的构成元素以及图案彼此之间的位置关系,通过图案生动形象地展示问题并为后续思考提供更多的依据。国内的小学数学课程标准中便定义了小学生的空间观念这一概念,需要小学生在学习后按照物体的真实状况构想数学图案,然后按照数学图案描述它的物理性质。与此同时还要按照数学图案想象每一个元素对应的空间位置以及和其他图形存在的关系等。

二、基于空间观念核心素养实施小学数学教学的特性

(一)学习空间观念重点在于培养学生的空间感

空间观念无法借助平面图形以及二维图像完成学习,空间观念的本质目的在于强化学生对立体图案的认识,在了解立体图案构造期间明确空间观念学习的重要价值,这是学习空间观念中不可或缺的一项关键内容。换句话说,空间感是指教师讲解教学内容过程中针对生活中客观存在的、学习中接触的物体发挥其想象力描绘成其他的图案,帮助学生加深对真实生活中使用物体存在的点线面等元素的印象。确切来讲空间感就是把生活中具象的物体抽象化,教师应向学生重点展示生活中的一些常用物品,借助这些立体物品培养学生的空间感。

(二)空间感需要留意点线面元素的融合

教师在开展教学工作的过程中必须注意合理融合点线面等元素以便提高学生的空间感,譬如常态化学习空间观念的时候,教师可以拿桌椅板凳为例,提出问题:哪些点线面加以结合才能构成课桌?通过这样的方式吸引学生的注意力,换句话说就是帮助学生把点至线和线至面的过程衔接在一起。教师在这一过程中发挥极其重要的作用力,需要他们把握教学内容并完成全面的刻画。只有把点线面元素融合在一起才能为后续的空间学习奠定良好的基础,在学生学习点线面元素期间充分发挥学习的优势,明确空间观念培养的核心在于融合点线面元素的方式和融合过程,在全面了解点线面的基本含义后让学生借助点线面掌握立体图案整体的结构形状。点线面如何搭配组合形成三维几何图案以及这样的立体几何图形需要了解点线面元素哪方面的知识等,这些都是需要考虑的问题。

(三)空间观念的培养重视学生彼此的沟通交流

教师可以营造融洽的学习氛围为空间学习提供更多便利,帮助学生在了解基础空间结构知识期间进一步实现既定的学习目标。大多数学生学习空间几何图形都来源于原有的空间想象力,教师应创造机会让学生彼此间充分沟通交流各自学习空间几何图形的方法以及展示个人的空间想象力,在切磋中吸取他人的长处,弥补自己的不足之处。譬如,以窗户为例,让学生站在各自的视角观察窗户的形状并画下来,之后相互沟通,陈述各自视角下的创作灵感,窗户空间立体感的差异。学生学习期间运用沟通交流的方式有助于学生正确认识空间观念,在互相交流、互相模仿的过程中提高学习效率,帮助自己及时纠正错误改正自己错误的观念,这本质上是一种激励进步的方式。在它的作用下强化学生的空间观念,让学生了解更加全面的空间范围,从而让空间教学取得理想的效果。

三、空间观念核心素养的小学数学教学遵循的基本原则

(一)联系生活中实际物体的原则

培养学生的空间观念期间,生活中常见的实际物体发挥着极其重要的作用力,它可以让学生充分发挥想象力,将图形和实物联系在一起,把生活中实际的物体当作自己学习的参考物,譬如,学生学习需要借助生活中积累的经验,实际教学时教师可以引出床这一家具让学生借此发挥想象力,学生凭借对床结构的认识绘出床整体的结构图形,这在引导学生发挥实物想象力中发挥着至关重要的作用,主要在于借助生活中的常见物体培养学生的想象力,可以让学生借助对实物的了解发散各自的空间想象意识,提高自身的空间感,有更多的想象空间。

(二)重点讲解空间学习技巧的原则

空间学习的技巧和手段主要是指实际教学过程中便于学生了解空间几何图案并模拟绘制空间图形的一些常用方式。处于小学阶段的学生天真烂漫,拥有丰富的想象力,但是想象力过于丰富往往会让学生的想法偏离现实,不符合实际需要。譬如小学数学教师开展教学时,对空间观念的展现尤其需要重视平面图形向立体图形的过渡。从圆形、长方形、正方形的认识过渡到球体、长方体、正方体,再把这些立体几何图形和运动球类、桌椅板凳联系在一起强化认知。学生在这种方式下掌握由浅入深,从简单图形过渡到立体复杂图像的学习方式。基于此,教师要及时把学生天马行空的想象拉回正确的轨道,让学生的想象力符合现实情况,尤其是培养学生的空间观念方面,让学生掌握一定的技巧方式后完成空间几何图形的学习,这在大范围学习空间知识方面具有重要的影响力。

(三)制作思维导图培养学生空间观念的原则

小学数学教学期间必不可少的一种有效教学手段便是制作思维导图。使用思维导图辅助学生完成空间图形的学习慢慢会成为一项常态化的内容。譬如,教师可以把结构复杂的立体图形拆分成不同的平面部分加强学生对图形基本性质的认识,譬如课桌是由长方体、圆柱体等立体几何图形组成,把各个组成部分绘制出来,从而培养学生的立体空间感。思维导图的制作不仅可以让学生深刻意识到学习的重要性,还能让学生的空间观念逻辑性及条理性更强,思维导图可以直观呈现事物,化繁为简,学生亲自动手制作思维导图也为他们创造了更多的想象空间。

四、培养空间观念期间面临的困境

(一)教师理解的空间观念过于片面

教师虽然整体上了解课程标准中的空间观念,理解的空间观念本质含义和实际相差不大,但是培养空间观念的过程中,大多数教师没有明确培养空间观念的重要性,单一认为空间观念培养的价值不大,可有可无,有些教师甚至完全忽略培养学生的空间观念。

(二)教学注重培养学生的空间观念但实际操作困难重重

一些小学教师未明确空间观念培养的重要价值,缺少正确的认知,使得教学期间无法按照课程标准的对应要求安排教学进度并运用恰当的教学方式,致使学生的空间想象力不足,思维具有一定的局限性。

(三)评估空间观念培养措施的难度系数过高

虽然现阶段小学数学教师已经慢慢转变原先的思想观念,意识到小学数学素养的提高离不开空间观念的培养,运用一些措施手段培养小学生的空间观念,但这些措施最终达到的成效难以确立既定的标准进行评估,教师在评估措施应用成效方面基本上没有参与性。

五、空间观念核心素养的小学数学教学策略

(一)创设生活情境辅助教学

培养小学生空间观念期间创设具体的生活情境在教学中发挥着极其重要的作用,很大程度上教师需要把握课堂中讲解的空间几何图形知识点进一步改善教学成效。创设生活情境辅助教学的方法,需要教师模拟生活中的特定情境和生活中有关的学习方法,让教学更加贴近生活,富有生活气息,这样的教学方式可以凸显空间观念和生活本质的紧密联系。特别地,创设相应的生活情境时,教师应秉持严谨的态度看待每一次情境创设,让学生在此期间明确空间观念培养的目标以及需要具备的学习能力,从而让学生的内心慢慢产生空间观念塑造的意识。

(二)站在学生角度总结教学方式

空间观念核心素养的培养需要教师不断地反思总结,主要表现在围绕学生在对应问题的疑惑,站在学生的角度理解问题并回顾该问题存在的疑惑点。譬如教师开展教学工作的过程中,可以让学生思考相同立体几何图形从不同的视角观察带给人们不同视觉效果的原因所在,就拿水杯来说,不同的角度看水杯会得到形状各异的水杯图案,水杯可能是圆形的,也有可能是长方形的。在这样的方式下进行空间观念的教学,趣味性更强,给学生一种别样的感觉。从这一点看,学生明确了探索未知领域的方式,反思总结的教学方式一方面调动了学生学习的积极性,学习充满童趣,带给学生更多未知的挑战,充分激发学生的主观能动性自主参与学习并及时完成学习任务,另一方面培养了学生学习空间观念的兴趣,为学生的学习提供更加优质的服务。

(三)观察图形结构特点培养空间观念

小学数学空间观念的培养重点在于构建图形的结构特点。教师在培养空间观念的时候应仔细观察图形结构,引导学生构建图形空间模型。分析不同的学习模式可以发现观察和小学生认知程度相匹配,学生通过观察认识整个世界,因此教师可以让学生仔细观察图形的形状结构,明确各个物体的特点,讲解相关知识点的过程中,教师可以借助长方体模型让学生仔细观察,并互相沟通掌握长方体面、顶点和棱长的数量,而后带领学生分析各个面及棱长存在的位置关系,教师还能充分利用信息化多媒体技术讲解各个模块的知识点,譬如使用多媒体播放显示设备播放图片和音视频文件,帮助学生直观理解立体模型组合拆除的变化。与时俱进的教学模式可以提高学生学习的积极性,自主参与学习并主动探究新知识,这样学生才能在课堂上专心听讲,紧跟教师的教学进度,边听边思考,完成教学任务的同时提高学习效率。立体几何图形的变化需要借助基础平面图形,小学生观察平面图形可以获取各种图形形状的基本特点从而更好地理解演变形成的复杂图案。小学数学教师讲解演变形成的复杂图形可以使用两种不同的教学方式,第一种是先认识基本图形,带领学生观察了解基本图形的特点然后加以运用,最后把形状类似的演变图案展示在学生面前,让学生自主分析这些复杂图形具有的特点。第二种是先观察类似特点的演变图形,比较各个图形的共性及差异点,然后总结这些相似图形的特点,最后再讲解基础图形构建演变的过程。第二种教学方式通常运用于小学高年级的数学教学,学生需要掌握一定的基础数学知识。

(四)及时总结教学方式

学习空间观念期间,要想完善改进空间观念的认知水平,教师必须及时总结教学方式,提高教学效率。这一种教学理念是指教师实施教学工作时应在第一时间内总结空间观念学习的不足之处,明确可以继续采纳的技巧手段,在总结期间让学生明确空间观念学习的重要性,掌握一定的技巧达到事倍功半的学习效果,教师应把这种教学方式贯彻落实到全阶段的空间观念学习中,明晰学生的缺陷,在此基础上打破原有的局限性,突破自我。

(五)拓展学生的思维想象空间

培养小学生空间观念的过程中,拓展学生的思维想象空间具有极其重要的价值意义,要求教师教学期间充分发散学生的思维,不断训练提升自己的思维意识能力,看待空间立体几何问题更加全面。譬如在认识圆柱体上,教师可以让学生以不同的视角进行观察,引导学生总结得出不同视角观察立体几何图形会出现不同形状图案的结论,这样的训练方式扩散了学生的思维想象力,让学生具有更强的空间感,更宽广的思维空间,从而形成良好的空间观念。

六、结语

综上所述,空间观念有助于学生灵活运用所学知识点,把抽象难懂的知识转变为日常普遍存在的实物加以理解,发散学生的空间想象力并提高教学效率。教师应明确空间观念培养的特性,运用有效的方式完成教学工作,为学生后续空间的学习奠定良好的基础。