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《图形与几何》的教学特别强调培养学生的空间能力。空间能力涵盖了空间感知、空间表象和空间想象。在教学中,若这三者的发展没有契合儿童的心理认知的规律,那么空间能力的培养也就成为一纸空谈。由此,以“面积教学”为例,从儿童心理学的角度出发,阐述对面积教学活动的内涵建构的几点思考。
一、操作:遵循儿童心理认知的轨迹
在教学中,学生通过操作可以从直观的动作思维到具体的形象思维,再到达抽象思维的过程。所以在面积教学时,要遵循儿童的心理发展规律,让学生从具体的感知出发,经历图形面积知识在大脑中再加工的过程。
(一)有的放矢——明确操作要求,强化空间感知
课堂的实践操作活动是在教师的指导下,学生个体或者群体的动态认知过程。为了保证学生能够将认知活动触动到心理层面,教师的有效指导不可或缺。因此,组织课堂操作活动时,教师必须要紧扣本课的教学目标,有目的、有层次地提出明确的操作要求,规定必要的操作步骤,使学生对操作研究的任务一目了然,这样才能让学生在操作中达到探求事物本真、发展思维的目的。
例如在《长方形、正方形的面积计算》这一课的操作中,要求学生以小组为单位,以面积是1平方厘米的小正方形为工具探索长方形的面积公式。设计操作活动时,教师要给学生明确要求。
(二)旁观必审——明晰观察目标,建立空间表象
空间表象是指在大量知觉的基础上,形成关于图形的形状、大小及关系的印象。观察就是形成空间表象的有效手段。结合前文所述教例,在学生操作结束后,结合摆好的图及完成的记录表,观察小正方形和长方形之间的关系。通过观察,学生很快就能建立相关表象,继而得出长方形的面积公式:长方形的面积等于长乘宽。
其他图形的面积观察亦然,尤其是组合图形面积的求解问题,要引导学生在各种背景中识别基础图形,让学生在有效的观察指导下,对知识重难点或关键点形成突出的表象。
(三)触类旁通——结合操作经验,触发空间想象
小学数学的操作活动强调操作与思维的同步发展,即空间表象向空间想象的发展。当学生凭借操作获得初步具体表象时,教师应及时给学生思考的时间和空间,让学生在经历一系列的想象、验证活动后,获得探究体验和操作经验。
学生在初步认识平方厘米等面积单位时,要经历四个层次的认识:第一层次,通过具体实物感知面积单位;第二层次,想象1平方厘米的大小,在头脑里形成初步空间表象;第三层次,用手比画1平方厘米有多大,再和实物进行比照、验证,形成更加具体的面积单位表象;第四层次,找一找面积是1平方厘米的物体,找的过程即是学生经历想象、验证的过程。
二、联想:尊重儿童的原始认知经验
小学生的思维发展水平还处于以图形表征为主的阶段,如果面积教学中无法让学生直接体验,则可以让学生通过联想,间接式地体验,达到学习的目的。
(一)得“寸”进“尺”——联想沟通体验活动
在认识公顷时,学生无法像学习平方厘米等较小面积单位那样,通过直接体验来形成表象的。所以我们可以借助联想,基于当前的认知和思考,学习公顷的相关知识。
一次联想:根据教室的面积,联想到100平方米大约是教室面积的1.5倍。二次联想:根据已有的体验,联想到10个100平方米就是1000平方米,展示图片加以验证。三次联想:10个1000平方米,也就是100个面积是100平方米的正方形面积的大小就是1公顷。通过三次层层递进的联想,学生对1公顷的大小有了初步的准确认知,为以后的想象估计及应用打下了基础。
(二)举一反三——联想推进经验生成
数学知识的系统性,决定了當学生掌握了某一知识时,就已经具备了探索下一阶段知识能力的特性。如图形的面积计算,当学生掌握了长方形的面积公式,其他图形的面积公式都可以以此为基础推导出来,如平行四边形、三角形、梯形面积公式的推导过程,都是通过联想,在已有知识经验的基础上生成新的知识。
三、拓展:注重儿童空间思维培养
空间直觉思维是指在面临较复杂的图形、几何问题时,根据内因的感知和总体观察,迅速找到问题关键的思维方式。它能够让学生不受复杂条件的干扰,从整体上领会事物的本质及相互关系。在面积教学中,很多面积问题的求解,需要学生有良好的空间直觉思维。
例如:沿长8米、宽6米的花圃周围修一条宽1米的小路,小路的面积是多少?学生会将小路分割成不同的长方形进行求解,但这种方法很容易会出错。但是有良好空间直觉思维的学生画出图后会发现:用小路外侧长方形的面积减去小路内侧长方形的面积,就是小路的面积。
总之,从心理学的角度重新建构面积教学,既是有效促进学生学习面积相关知识的需要,也是教师的教学超越经验层面、走向科学、理性的必然要求。◆(作者单位:江苏省南京市致远外国语小学)
责任编辑:王锋旗
一、操作:遵循儿童心理认知的轨迹
在教学中,学生通过操作可以从直观的动作思维到具体的形象思维,再到达抽象思维的过程。所以在面积教学时,要遵循儿童的心理发展规律,让学生从具体的感知出发,经历图形面积知识在大脑中再加工的过程。
(一)有的放矢——明确操作要求,强化空间感知
课堂的实践操作活动是在教师的指导下,学生个体或者群体的动态认知过程。为了保证学生能够将认知活动触动到心理层面,教师的有效指导不可或缺。因此,组织课堂操作活动时,教师必须要紧扣本课的教学目标,有目的、有层次地提出明确的操作要求,规定必要的操作步骤,使学生对操作研究的任务一目了然,这样才能让学生在操作中达到探求事物本真、发展思维的目的。
例如在《长方形、正方形的面积计算》这一课的操作中,要求学生以小组为单位,以面积是1平方厘米的小正方形为工具探索长方形的面积公式。设计操作活动时,教师要给学生明确要求。
(二)旁观必审——明晰观察目标,建立空间表象
空间表象是指在大量知觉的基础上,形成关于图形的形状、大小及关系的印象。观察就是形成空间表象的有效手段。结合前文所述教例,在学生操作结束后,结合摆好的图及完成的记录表,观察小正方形和长方形之间的关系。通过观察,学生很快就能建立相关表象,继而得出长方形的面积公式:长方形的面积等于长乘宽。
其他图形的面积观察亦然,尤其是组合图形面积的求解问题,要引导学生在各种背景中识别基础图形,让学生在有效的观察指导下,对知识重难点或关键点形成突出的表象。
(三)触类旁通——结合操作经验,触发空间想象
小学数学的操作活动强调操作与思维的同步发展,即空间表象向空间想象的发展。当学生凭借操作获得初步具体表象时,教师应及时给学生思考的时间和空间,让学生在经历一系列的想象、验证活动后,获得探究体验和操作经验。
学生在初步认识平方厘米等面积单位时,要经历四个层次的认识:第一层次,通过具体实物感知面积单位;第二层次,想象1平方厘米的大小,在头脑里形成初步空间表象;第三层次,用手比画1平方厘米有多大,再和实物进行比照、验证,形成更加具体的面积单位表象;第四层次,找一找面积是1平方厘米的物体,找的过程即是学生经历想象、验证的过程。
二、联想:尊重儿童的原始认知经验
小学生的思维发展水平还处于以图形表征为主的阶段,如果面积教学中无法让学生直接体验,则可以让学生通过联想,间接式地体验,达到学习的目的。
(一)得“寸”进“尺”——联想沟通体验活动
在认识公顷时,学生无法像学习平方厘米等较小面积单位那样,通过直接体验来形成表象的。所以我们可以借助联想,基于当前的认知和思考,学习公顷的相关知识。
一次联想:根据教室的面积,联想到100平方米大约是教室面积的1.5倍。二次联想:根据已有的体验,联想到10个100平方米就是1000平方米,展示图片加以验证。三次联想:10个1000平方米,也就是100个面积是100平方米的正方形面积的大小就是1公顷。通过三次层层递进的联想,学生对1公顷的大小有了初步的准确认知,为以后的想象估计及应用打下了基础。
(二)举一反三——联想推进经验生成
数学知识的系统性,决定了當学生掌握了某一知识时,就已经具备了探索下一阶段知识能力的特性。如图形的面积计算,当学生掌握了长方形的面积公式,其他图形的面积公式都可以以此为基础推导出来,如平行四边形、三角形、梯形面积公式的推导过程,都是通过联想,在已有知识经验的基础上生成新的知识。
三、拓展:注重儿童空间思维培养
空间直觉思维是指在面临较复杂的图形、几何问题时,根据内因的感知和总体观察,迅速找到问题关键的思维方式。它能够让学生不受复杂条件的干扰,从整体上领会事物的本质及相互关系。在面积教学中,很多面积问题的求解,需要学生有良好的空间直觉思维。
例如:沿长8米、宽6米的花圃周围修一条宽1米的小路,小路的面积是多少?学生会将小路分割成不同的长方形进行求解,但这种方法很容易会出错。但是有良好空间直觉思维的学生画出图后会发现:用小路外侧长方形的面积减去小路内侧长方形的面积,就是小路的面积。
总之,从心理学的角度重新建构面积教学,既是有效促进学生学习面积相关知识的需要,也是教师的教学超越经验层面、走向科学、理性的必然要求。◆(作者单位:江苏省南京市致远外国语小学)
责任编辑:王锋旗