文/李 俊
空間觀念是由長度、寬度、高度表現出來的客觀事物在人腦中留下的概括的形象。筆者曾兩次在教研活動中教學了不同版本的《長方體的認識》,抓住長方體的本質特征進行有效的探索性學習,空間觀念的培養,不僅需要動手、想象,更需要對其本質的理解。
同一個目標,兩個不同的教學設計。我把兩次教學對比如下:

第一次教學 第二次教學第一環節(引入)先利用切土豆,了解長方體的面、棱和頂點。利用學生原有的認知經驗,說說怎樣的長方形能拼長方體。第二環節(動手操作)把用長方形搭長方體和小棒搭長方體混合在一起。先用長方形搭一個長方體,了解面的特征,再用小棒搭長方體,進而去探索棱的特征。分兩次動手操作。學生明確長寬高確定長方體的形狀和大小之后,讓學生根據長方體的長寬高來想象長方體的六個面。第三環節(空間想象)以畫一個長方體為載體,逐步出示一條棱,讓學生長方體的樣子,來培養學生的空間觀念。
縱觀兩次教學,筆者試圖從長方體的本質特征入手,建立起對長方體的全面了解,培養學生的空間觀念。
在長方體的認識這課的教學,對長方體的面特征認識,老師們往往只會停留在它共有6個面,相對的面是完全相同。而忽略了三個面之間是有密切聯系的,三個面的大小,其實是有三條棱來決定的。
第一節課通過切土豆引入,一步步切出長方體的面、棱和頂點,看似把長方體的生成過程很好地展現出來,初步建立表象,促進學生的空間想象能力。但是總覺得意猶未盡,沒有很好表現出面的和棱的關系,深入了解長方體的特征。
第二節課根據學生原有的長方體知識經驗,對長方體的初步認知,判斷出長方體的面的基本特征。學生原來對長方體的認識只有面,他們沒有棱的概念,在面的特征認識上跟原來的知識經驗產生沖突,從而很好地激發學生繼續了解長方體的欲望。
在本節課的教學中,老師們都會設計動手操作的環節,讓學生在具體的操作中感悟發現長方體的特征,而且在材料的選擇上也會費一番心思,提供怎樣的小棒?是讓學生自主選擇呢還是老師直接提供?等等。筆者執教的第二節課,最大的改變是把動手操作分兩次進行。
第一次操作,利用長方形來拼搭長方體。原本學生認為兩個長方形,相對的兩個面相同可以搭成一個長方體。可是在實際操作中,卻遇到了困難。從中發現面和面之間是有密切聯系的。相鄰的兩個面必須有一條邊是一樣長的。當相鄰的兩個面確定了,第三個面自然也就確定了。
第二次操作,利用小棒搭長方體。學生通過對面的了解,再剝去面,留下長方體的框架,再重新思考,如果用小棒搭長方體,需要什么樣的材料?在討論的基礎上再進行操作。操作后選擇正例、反例進行反饋,讓學生更深入的明白相對的棱長度要相等。為什么會這樣呢?再把棱的特征和面的特征進行聯系、比較,發現其中奧秘,使其對長方體的特征有了更深入的了解。
空間觀念的發展離不開想象,兩節課最后都安排的讓學生想象的環節。第一節課學生在通過棱的信息想象長方體的樣子,從一條棱到兩條棱,到三條棱,讓學生對長方體的形狀想象越來越豐滿。從而最后通過三條棱確定了長方體的樣子。對長方體的認識更加深刻。第二節課。在此基礎上又增加了找面的過程,讓學生由線到面到體,從一維到二維再到三維,一次次的表象提取和分析對比給學生的視覺造成更大沖擊。通過三條棱想象長方體的六個面的形狀,不僅培養了學生的空間想象能力,也為后續表面積等知識的學習奠定了很好地基礎。
這樣從學生原有知識基礎出發,從面的認識入手深入到棱的特征,棱的特征也覺得了面的特征。這樣又梯度有符合學生的認知規律,這樣的教學過程真正把學生的對長方體的特征認識落到實處,也是空間觀念的發展有了良好的載體。才能筑起“高樓大廈”。
[1]朱樂平.《長方體的認識、表面積和體積》.教育科學出版社,2014年1月
[2]《數學課程標準解讀》.北京師范大學出版集團,2013年12月
[3]陳永暢.《發展空間觀念不妨循序漸進》.小學教學,2014年6月