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【摘 要】小学几何知识是小学数学教学中的重要组成部分,由于部分学生空间思维能力较弱,在认知和解析几何立体图形以及认知具体实物时,常常不能快速理解和掌握,这不仅限制了学生数学思维和能力的提升,也阻碍了数学教学质量的提升。基于此,本文以當前小学高段几何图形教学为论述对象,由培养学生空间思维的价值和意义入手,针对如何有效培养学生空间思维提出几点意见。
【关键词】小学数学;几何教学;空间思维
【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437(2021)22-0219-02
培养学生的空间思维是小学数学教学的一项重要教学目标。几何图形的学习一直伴随学生的整个小学数学学习生涯,但是,部分学生由于缺乏一定的空间思维,在学习几何图形时,出现不适应、不理解以及无法快速掌握的问题。所以,为了有效提升学生的数学水平,结合学生的实际情况,利用几何图形内容来培养学生的空间思维是相当必要的[1]。
1 培养学生空间思维的意义
在素质教育背景下,数学教育对于学生的数学综合素质也提出了更高要求,学生不仅要具备基础的计算能力,同时也要能够在生活中应用数学知识。这就要求教师在小学数学教学阶段,一定要注重知识的实践性和创新性,不能仅仅把视野局限于课堂教学,还应将数学知识的学习拓展到生活中去。
几何图形广泛存在于学生的生活中,如四边形的黑板、课桌以及文具盒,类似圆柱体的粉笔、水桶以及水杯和各种不规则的几何体。可以说,几何图形与学生的生活密不可分,学生只有通过认知、分析、对比以及归纳等一系列学习过程,才能逐步建立基本的空间概念,才能灵活运用几何知识,为今后的学习和生活奠定基础[2]。所以,在小学阶段培养学生的空间思维具有重要的意义,帮助学生建立基本的空间概念和培养学生空间想象力不仅是数学教育的基础要求,同时对学生今后的工作和成长也有重要的现实意义。
2 培养学生空间思维的策略
2.1 革新教学观念,帮助学生建立空间观念
教师的教学理念与整体教学效果息息相关,尤其是在小学数学教学中,教师更应具备良好的应变能力和多元化的教学应对方案。而想要培养学生的空间思维,使其深刻理解各种空间关系,首先要做的就是培养其空间观念。由于学生之间存在空间想象力的差异,为了兼顾整体教学进度和教学效果,教师应遵循因材施教的原则,开展分层教学,重点关注空间思维能力较弱的学生[3]。对此,笔者制定了以下教学方案:
(1)通过课堂观察、数学测验等方式,将空间思维能力较弱的学生划分为一个层次。
(2)结合他们的实际情况,尽量给其布置较为基础的训练内容,帮助他们认识不同空间之间的关系。如教师可以从最基本的长短概念和空间距离入手。将课前准备好的同样长度的两根小木条依次放在离学生远近不同的地方,让他们观察有什么不同,引导他们说出“放在距离自己较近位置的木条看上去更长一些,较远的看上去较短一些”的结论。巧妙利用简单的道具训练,有针对性地引导这部分学生认识相对应的空间关系,从而帮助他们建立初步的空间观念。
2.2 多维度锤炼,强化学生的空间观念
教师可以利用一些能够培养学生空间思维的题目,多维度引导学生经历空间转换的过程,这对于强化学生空间观念有促进作用。
例1:把一个长10厘米,宽8厘米,高4厘米的长方体切成两个长方体,这两个长方体表面积之和比原来那个长方体最多增加了多少平方厘米?最少增加了多少平方
厘米?
针对例1这样的题目,笔者给予学生充分的时间进行思考与讨论,经学生探讨后得出:最多增加了10×8×2=160(平方厘米);最少增加了8×4×2=64(平方厘米)。学生计算出相应结果之后,笔者并不满足于此,又借助多媒体出示另外两道题目:①一个底面直径10厘米,高5厘米的圆柱体沿底面直径切开后,表面积增加了多少?把这个圆柱截成两个小圆柱后,表面积又会发生什么变化呢?②把两个棱长5厘米的正方体粘合成一个长方体,表面积减少了多少?通过引导学生分解和组合平面图形,让学生多维度思考问题,一方面能够让学生初步体会几何图形的位置变化和转化规律,另一方面也强化了学生的空间观念,一举两得。
2.3 巧用实物模型,认知空间形象
笔者发现,学生在学习“认识三视平面图”时,难以分辨简单物体正面、侧面以及上面的形状,因此,他们很难理解三视平面图的要求:长对正、高平齐、宽相等。针对这一情况,教师可以借助一些实物模型,有效激发学生的学习兴趣,引导学生进行实物模型三视平面图与立体物体的相互转化,明确平面图与实物之间的关系,从而更清晰地认知主视图(正面)、左视图(侧面)、俯视图(上面)之间的位置关系,最终帮助学生建立相应的空间几何概念。
如在认识三视平面图的位置关系时,首先,教师在黑板上梳理出三视平面图的概念,随后,将学生熟悉的魔方、积木等实物呈现在学生面前,引导学生通过观察、合作、交流、推理,认清三视平面图的位置关系,并在脑海中想象出空间几何体,从而初步形成空间意识。
2.4 引入生活场景,拓展学生的空间视野
生活是知识的宝库,空间概念与学生的生活息息相关。所以,想要让学生充分理解几何图形的本质,培养他们的空间思维能力,就必须立足于他们的实际生活,从他们熟悉的生活场景入手,从而有效拓展学生的空间
视野[4]。
教师可以通过组织课外实践活动的方式,加强学生对空间的认识。如教师可以抽出一节课的时间,带领学生在校园中观察各种建筑物、绘制平面图,从而有效培养他们的空间思维。为保证实践活动的时间被高效利用,教师也可以在此过程中让学生以小组合作探究的方式开展活动,让不同小组站在不同位置观察不同建筑的形状,讨论并绘制出相应的平面图。教师则作为引导者,在一旁观察学生如何讨论、观察建筑物,了解学生观察的结果,分析学生观察方式是否得当等。在学生需要帮助时,教师也应及时予以点拨,以保证学生有效进行建筑物观察活动。课外观察实践活动结束后,教师可让学生在课堂上利用多媒体展示自己绘制的平面图,让其余学生猜测绘制的是什么建筑,又是站在什么位置观察的。将生活场景引入小学几何教学,能够强化学生的空间想象力,有效提升学生的空间思维能力,从而有效提高小学数学教学质量。 此外,教师还可以定期举办一些数学设计比赛,让学生利用身边的废弃材料,变废为宝,自主制作一些玩具模型。还可以确定相应的主题,如“梦想飞翔”,引导学生利用废弃的材料,包括易拉罐、可乐瓶、试管、废旧线头、小铁丝等设计出超人模型、飞机模型、火箭模型等作品。通过这样的方式,不仅能够激发学生的想象力和创造力,变废为宝,还能有效培养学生的空间思维。
2.5 搭建几何认知体系,完善学生的空间思维
在小学数学教学中,有意识的帮助学生搭建完整的几何知识体系,对于强化和提升学生的空间思维有着重要的意義。各个单元板块的几何图形,并非独立存在的个体,图形与图形之间,自然也有着紧密的联系。因为,所有的图形都是由最基础的点汇集成的线,线无限汇集成的面以及面无限叠加组合成的几何图形,所以,数学教师可以通过构建新旧知识的链接点,引导学生探究新旧知识点之间的巧妙联系,从而帮助学生构建起较为科学的几何知识体系,进而帮助他们树立良好的空间思维。
如在教学《梯形面积的计算》一课时,教师就可以利用多媒体的交互特性,通过一定的拼接、拆分,让学生更生动、形象的了解到不同类型的梯形与前面学习的平行四边形、三角形之前的关联性,从而有效完善他们的
认知。
又如在教学《长方体和正方体的体积》时,还可以通过动态演变,让学生明白六个正方形可以拼接成正方体,六个长方形也可以拼接成长方体。此外,为了拓展学生的视野,教师还可以将正方体和长方体分别分割成相同的长方体以及正方体,多种方式转变,不断在学生的大脑中进行拼接和重组的实验,从而让学生更加明确几何图形之间的巧妙构造以及内在关系,以全面完善他们的空间思维。
总之,培养学生的空间思维是当前小学数学教学一项重要的教学内容,对学生的综合发展有着积极的影响。一名合格的小学数学教师应当立足于当前空间几何的教学现状,结合学生的实际情况,有针对性、计划性地组织学生开展训练活动。通过革新观念,转变教学方式和方法,全面丰富空间几何训练内容,充分调动学生参与几何学习活动的积极性,进而发展他们的空间想象力,帮助其建立空间观念,培养其几何直观与创造能力。
【参考文献】
[1]杜晓虎.发展空间观念 培养核心素养——以认识图形教学为例[J].基础教育课程,2017(Z1).
[2]吴桂菊.如何培养空间观念[J].基础教育课程,2016(17).
[3]张川.从“老师的明白”到“学生的明白”——以《体积的认识》一课浅析小学生空间观念的建构[J].教育科学论坛,
2020(10).
[4]杨杰军.核心素养视角下小学生数学空间观念的培育及评价[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2019(3).
【作者简介】
杨云燕(1993~),女,汉族,浙江杭州人,本科,二级教师。研究方向:小学数学教学。
【关键词】小学数学;几何教学;空间思维
【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437(2021)22-0219-02
培养学生的空间思维是小学数学教学的一项重要教学目标。几何图形的学习一直伴随学生的整个小学数学学习生涯,但是,部分学生由于缺乏一定的空间思维,在学习几何图形时,出现不适应、不理解以及无法快速掌握的问题。所以,为了有效提升学生的数学水平,结合学生的实际情况,利用几何图形内容来培养学生的空间思维是相当必要的[1]。
1 培养学生空间思维的意义
在素质教育背景下,数学教育对于学生的数学综合素质也提出了更高要求,学生不仅要具备基础的计算能力,同时也要能够在生活中应用数学知识。这就要求教师在小学数学教学阶段,一定要注重知识的实践性和创新性,不能仅仅把视野局限于课堂教学,还应将数学知识的学习拓展到生活中去。
几何图形广泛存在于学生的生活中,如四边形的黑板、课桌以及文具盒,类似圆柱体的粉笔、水桶以及水杯和各种不规则的几何体。可以说,几何图形与学生的生活密不可分,学生只有通过认知、分析、对比以及归纳等一系列学习过程,才能逐步建立基本的空间概念,才能灵活运用几何知识,为今后的学习和生活奠定基础[2]。所以,在小学阶段培养学生的空间思维具有重要的意义,帮助学生建立基本的空间概念和培养学生空间想象力不仅是数学教育的基础要求,同时对学生今后的工作和成长也有重要的现实意义。
2 培养学生空间思维的策略
2.1 革新教学观念,帮助学生建立空间观念
教师的教学理念与整体教学效果息息相关,尤其是在小学数学教学中,教师更应具备良好的应变能力和多元化的教学应对方案。而想要培养学生的空间思维,使其深刻理解各种空间关系,首先要做的就是培养其空间观念。由于学生之间存在空间想象力的差异,为了兼顾整体教学进度和教学效果,教师应遵循因材施教的原则,开展分层教学,重点关注空间思维能力较弱的学生[3]。对此,笔者制定了以下教学方案:
(1)通过课堂观察、数学测验等方式,将空间思维能力较弱的学生划分为一个层次。
(2)结合他们的实际情况,尽量给其布置较为基础的训练内容,帮助他们认识不同空间之间的关系。如教师可以从最基本的长短概念和空间距离入手。将课前准备好的同样长度的两根小木条依次放在离学生远近不同的地方,让他们观察有什么不同,引导他们说出“放在距离自己较近位置的木条看上去更长一些,较远的看上去较短一些”的结论。巧妙利用简单的道具训练,有针对性地引导这部分学生认识相对应的空间关系,从而帮助他们建立初步的空间观念。
2.2 多维度锤炼,强化学生的空间观念
教师可以利用一些能够培养学生空间思维的题目,多维度引导学生经历空间转换的过程,这对于强化学生空间观念有促进作用。
例1:把一个长10厘米,宽8厘米,高4厘米的长方体切成两个长方体,这两个长方体表面积之和比原来那个长方体最多增加了多少平方厘米?最少增加了多少平方
厘米?
针对例1这样的题目,笔者给予学生充分的时间进行思考与讨论,经学生探讨后得出:最多增加了10×8×2=160(平方厘米);最少增加了8×4×2=64(平方厘米)。学生计算出相应结果之后,笔者并不满足于此,又借助多媒体出示另外两道题目:①一个底面直径10厘米,高5厘米的圆柱体沿底面直径切开后,表面积增加了多少?把这个圆柱截成两个小圆柱后,表面积又会发生什么变化呢?②把两个棱长5厘米的正方体粘合成一个长方体,表面积减少了多少?通过引导学生分解和组合平面图形,让学生多维度思考问题,一方面能够让学生初步体会几何图形的位置变化和转化规律,另一方面也强化了学生的空间观念,一举两得。
2.3 巧用实物模型,认知空间形象
笔者发现,学生在学习“认识三视平面图”时,难以分辨简单物体正面、侧面以及上面的形状,因此,他们很难理解三视平面图的要求:长对正、高平齐、宽相等。针对这一情况,教师可以借助一些实物模型,有效激发学生的学习兴趣,引导学生进行实物模型三视平面图与立体物体的相互转化,明确平面图与实物之间的关系,从而更清晰地认知主视图(正面)、左视图(侧面)、俯视图(上面)之间的位置关系,最终帮助学生建立相应的空间几何概念。
如在认识三视平面图的位置关系时,首先,教师在黑板上梳理出三视平面图的概念,随后,将学生熟悉的魔方、积木等实物呈现在学生面前,引导学生通过观察、合作、交流、推理,认清三视平面图的位置关系,并在脑海中想象出空间几何体,从而初步形成空间意识。
2.4 引入生活场景,拓展学生的空间视野
生活是知识的宝库,空间概念与学生的生活息息相关。所以,想要让学生充分理解几何图形的本质,培养他们的空间思维能力,就必须立足于他们的实际生活,从他们熟悉的生活场景入手,从而有效拓展学生的空间
视野[4]。
教师可以通过组织课外实践活动的方式,加强学生对空间的认识。如教师可以抽出一节课的时间,带领学生在校园中观察各种建筑物、绘制平面图,从而有效培养他们的空间思维。为保证实践活动的时间被高效利用,教师也可以在此过程中让学生以小组合作探究的方式开展活动,让不同小组站在不同位置观察不同建筑的形状,讨论并绘制出相应的平面图。教师则作为引导者,在一旁观察学生如何讨论、观察建筑物,了解学生观察的结果,分析学生观察方式是否得当等。在学生需要帮助时,教师也应及时予以点拨,以保证学生有效进行建筑物观察活动。课外观察实践活动结束后,教师可让学生在课堂上利用多媒体展示自己绘制的平面图,让其余学生猜测绘制的是什么建筑,又是站在什么位置观察的。将生活场景引入小学几何教学,能够强化学生的空间想象力,有效提升学生的空间思维能力,从而有效提高小学数学教学质量。 此外,教师还可以定期举办一些数学设计比赛,让学生利用身边的废弃材料,变废为宝,自主制作一些玩具模型。还可以确定相应的主题,如“梦想飞翔”,引导学生利用废弃的材料,包括易拉罐、可乐瓶、试管、废旧线头、小铁丝等设计出超人模型、飞机模型、火箭模型等作品。通过这样的方式,不仅能够激发学生的想象力和创造力,变废为宝,还能有效培养学生的空间思维。
2.5 搭建几何认知体系,完善学生的空间思维
在小学数学教学中,有意识的帮助学生搭建完整的几何知识体系,对于强化和提升学生的空间思维有着重要的意義。各个单元板块的几何图形,并非独立存在的个体,图形与图形之间,自然也有着紧密的联系。因为,所有的图形都是由最基础的点汇集成的线,线无限汇集成的面以及面无限叠加组合成的几何图形,所以,数学教师可以通过构建新旧知识的链接点,引导学生探究新旧知识点之间的巧妙联系,从而帮助学生构建起较为科学的几何知识体系,进而帮助他们树立良好的空间思维。
如在教学《梯形面积的计算》一课时,教师就可以利用多媒体的交互特性,通过一定的拼接、拆分,让学生更生动、形象的了解到不同类型的梯形与前面学习的平行四边形、三角形之前的关联性,从而有效完善他们的
认知。
又如在教学《长方体和正方体的体积》时,还可以通过动态演变,让学生明白六个正方形可以拼接成正方体,六个长方形也可以拼接成长方体。此外,为了拓展学生的视野,教师还可以将正方体和长方体分别分割成相同的长方体以及正方体,多种方式转变,不断在学生的大脑中进行拼接和重组的实验,从而让学生更加明确几何图形之间的巧妙构造以及内在关系,以全面完善他们的空间思维。
总之,培养学生的空间思维是当前小学数学教学一项重要的教学内容,对学生的综合发展有着积极的影响。一名合格的小学数学教师应当立足于当前空间几何的教学现状,结合学生的实际情况,有针对性、计划性地组织学生开展训练活动。通过革新观念,转变教学方式和方法,全面丰富空间几何训练内容,充分调动学生参与几何学习活动的积极性,进而发展他们的空间想象力,帮助其建立空间观念,培养其几何直观与创造能力。
【参考文献】
[1]杜晓虎.发展空间观念 培养核心素养——以认识图形教学为例[J].基础教育课程,2017(Z1).
[2]吴桂菊.如何培养空间观念[J].基础教育课程,2016(17).
[3]张川.从“老师的明白”到“学生的明白”——以《体积的认识》一课浅析小学生空间观念的建构[J].教育科学论坛,
2020(10).
[4]杨杰军.核心素养视角下小学生数学空间观念的培育及评价[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2019(3).
【作者简介】
杨云燕(1993~),女,汉族,浙江杭州人,本科,二级教师。研究方向:小学数学教学。