摘 要:從新課標實驗稿中的“空間與圖形”到修訂稿中的“圖形與幾何”,都突出體現了幾何學的本質:以圖形作為重要的研究對象,以空間形式作為分析和探討的核心。其變化一方面體現在內容結構上,另一方面體現在課程內容上。變化的課程內容中有增強的內容,也有削弱的內容。但新課程標準始終把發展學生的空間觀念作為核心目標。
關鍵詞:小學;數學;策略
學習和應用相應的空間與圖形的有關知識和數學學習方法,對于學生更好地認識、理解生活空間有著重要的現實意義。下面就如何培養學生的空間觀念談談自己的探索與思考。
一、結合生活實際,在觀察與比較中培養空間觀念
在小學階段學生的抽象思維需要具體形象思維與生活經驗給予支撐,現實生活中存在著大量的圖形變換的現象,學生有著豐富的生活經驗,我們要把視野拓寬到學生生活的空間中。
在課堂教學中,我們力求聯系生活實際,充分有效地利用有價值的生活素材來補充教材,以便更好地組織學習“圖形與幾何”的知識。例如,在教學“銳角和鈍角”這一節課時,我創設了這樣一個情境,多媒體播放2008年北京奧運會的主體育場——鳥巢。鳥巢雄偉壯觀,能容納10萬觀眾。本屆奧運會的開幕式、閉幕式、田徑、男子足球都是在這舉行,這是鳥巢的內部鋼架結構(課件配合每句話出示情景圖),最后出示鳥巢的俯視圖。引導學生在最后的情景圖中找出角,這樣的設計不僅給學生美的熏陶,也激發了學生的愛國之情。通過尋找情景圖中大大小小的角,使學生對銳角和鈍角這一抽象知識有一個初步的認識與理解,在不知不覺中進入了新課的學習。
二、借助操作活動,在體驗與探究中形成空間觀念
體驗是空間觀念發展的一種有效途徑,而操作是發展空間觀念的重要辦法,在課堂中我們注重讓學生在體驗、探究的過程中去感悟,讓操作與思考、想象、推理相結合。
例如,教學《圖形變換》這一內容時,為了加深對圖形運動的認識,幫助學生體會圖形運動的特征,課中教師安排學生在方格紙上自己動手操作,并在操作過程中積極思考:三角形A,B,C,D經過怎樣的運動得到風車圖案的?風車圖案又是經過怎樣的運動得到長方形的?哪些是平移?哪些是旋轉?哪些是軸對稱?
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學習圖形與變換內容的一個重要目的是使學生運用數學的眼光看待現實世界,因此,教學中應鼓勵學生從變換的角度欣賞圖形,設計圖案。既可以加深學生對圖形平移、旋轉和軸對稱的理解,又能激發他們的學習興趣,感悟數學的美及其應用價值。
三、巧秒利用多媒體,優化空間觀念的學習方法
現代教育技術具有三維演示、圖文并茂、動靜結合的特點,是傳統的教學手段無法比擬的。生動逼真的教學情境,使學生手、腦、口、眼、耳等多種器官同時接受刺激,大大激發了學生的思維活動,充分發揮了學生的主體積極性,調動了學生學習的興趣。
例如,在教學人教版數學第十一冊《圓的認識》一課中,一位老師用Flash設計了“小螞蟻找水源”的游戲:一只口渴難耐的螞蟻得到一條消息,在離自己3厘米處有水源,小螞蟻該到哪里找水呢?問題一提出,學生的注意力明顯提高,紛紛興致勃勃地用直尺在白紙上嘗試著畫出水源可能在哪里。操作體驗結束后,學生交流意見,教師借助多媒體動畫演示小螞蟻找水的路線,利用計算機,在屏幕上做一個圓,然后運用點的運動來展現圓的形成。通過直觀演示,學生很容易發現把距離圓心3厘米處的所有點圍起來,就形成了一個圓,圓的概念、圓的特征就這樣形象生動地揭示出來。像這樣利用課件將知識的形成過程直觀地展示給學生,幫助學生清除了具體直觀與空間想象之間的障礙,培養了學生的空間想象力,為學生迅速而準確地建立數學概念創造了有利的學習環境。
四、拓展教材內容,幫助學生建立空間觀念
數學學習是一種活動,這種活動與游泳、騎自行車一樣,不經過親身體驗,僅僅從看書本、聽講解、觀察他人的演示是學不會的。而一般的教材不可能將所有的教學內容都講得十分詳盡,學生看到的是思維的結果,而不是知識的形成過程。為了優化課堂教學,我們就要按照學生的年齡特點、認知規律,對教材進行適當的拓展延伸,把課本中的例題、講解、結論等書面東西,轉化為學生能夠親自參加的、活生生的數學實踐活動。
例如,《認識圓柱》一課,新課伊始,老師從一個“百寶箱”里依次拿出正方體、長方體、圓柱體,在相互判斷辨認后,嘗試著來描述一下圓柱體的特征,一位學生說,有兩個圓形。老師從百寶箱中拿出了一個圓臺反問:“這個是圓柱嗎?”另一位學生馬上進行了語言上的調整,應該是上下面是兩個完全相等的圓形。這時老師又拿出一個鼓狀的物體,問這個是嗎?看起來光具備這一條件還不行。老師順勢引導學生用硬幣搭成一個圓柱,使學生初步體會圓柱的橫截面都相等的特點。接下來老師拿出一根火腿腸,問這是圓柱嗎?能不能把它切成一個圓柱,再切還是圓柱嗎?由此引出了橫截面的概念,學生深切地感受到了只有平行于底面的每個截面才叫作它的橫截面,這樣一來,每個橫截面的面積都相等的特點,就非常容易理解了。之后,老師引導學生觀察側面,先想象這個曲面展開后的形狀。再通過操作來驗證,展開是一個長方形。在講解圓柱的各部分名稱時,老師先引導學生從圓柱這個名詞中看到有圓還是柱形,當把它放倒時,又極易滾動。由此引出古埃及建金字塔時用滾木的方法運送巨大石料,也就是用圓柱體形的木料滾動來完成的,進而發展到如今的壓路機、汽車等。
課程進行到此,老師依然沒有滿足,而是把圓柱置于旋轉體的特點中繼續建構和升華。由于旋轉體是學生第一次接觸,在認知上有很大的難度,教學中老師由學生熟悉的陶藝和運動會翻紙花為道具引入,由此減緩了認知坡度,達到事半功倍的效果。
教材是老師教學的重要依據,但不能成為老師教學的唯一標準。這堂課中老師選用了大量的實物教具與學具,學生沿著初步辨認階段向嘗試描述、概括的過渡中不斷嘗試,不斷糾偏,逐漸澄清,由單一的描述逐漸拓展到從橫截面和側面展開的角度進一步研究,從古人利用圓柱中去感悟圓柱的實際運用價值,在模擬演示中切身感受圓柱所特有的實用價值和