小學(xué)階段幾何初步知識教學(xué)的目的,除了使學(xué)生掌握一些簡單的幾何形體的特征,計算有關(guān)形體的周長、面積和體積,以及進(jìn)行簡單測算和繪圖外,更重要的是幫助學(xué)生形成初步的空間觀念。
良好的空間觀念不僅是學(xué)生理解人類賴以生存的空間、認(rèn)識現(xiàn)實(shí)世界的重要手段,而且是他們進(jìn)一步發(fā)展的重要基礎(chǔ)??臻g觀念是創(chuàng)新精神所需的基本要素,沒有空間觀念,幾乎談不上任何發(fā)明創(chuàng)造。而在現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)活動中,學(xué)生往往缺乏的就是空間觀念,幾何知識的學(xué)習(xí)成為他們學(xué)習(xí)的難點(diǎn),“空間觀念”這一部分知識成為他們學(xué)習(xí)中最薄弱的環(huán)節(jié)。
為了使學(xué)生更好地生存、發(fā)展,我們必須關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)實(shí),從學(xué)生實(shí)際出發(fā),有效地培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。現(xiàn)就小學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)談以下三點(diǎn)體會。
一、觀察、實(shí)踐是建立空間觀念的基礎(chǔ)
小學(xué)生的思維正處在由直觀形象向抽象邏輯思維的過渡階段,他們對幾何形體的認(rèn)識主要依賴于直覺觀察和反復(fù)實(shí)踐,并通過心理活動的內(nèi)化去獲去表象,形成空間觀念。
1.提供科學(xué)的實(shí)物和圖形
在教學(xué)中,學(xué)生通過觀察所形成的表象是否正確和清晰,往往跟老師所提供的實(shí)物和圖形有關(guān)。如第一冊教材認(rèn)識圖形(一),先使學(xué)生認(rèn)識長方形、正方形、三角形和圓,然后利用這些圖形,進(jìn)行一些拼圖、組圖形的練習(xí)。課本沒有給出圖形的定義,只是通過引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)物,從直觀中抽象出四種圖形,使學(xué)生知道這些圖形及其名稱。如果教師提供的圖形、實(shí)物不夠科學(xué),則會引發(fā)種種誤導(dǎo)。如:有的學(xué)生會說“拳頭是圓形”、“山是三角形”、“房屋是長方形”,等等,反而使學(xué)生認(rèn)識模糊。這就要求教師在上課前做好充分準(zhǔn)備,選擇的觀察物要體現(xiàn)廣泛性和典型性,盡可能最大限度地顯現(xiàn)某種形體的本質(zhì)特征。如教長方形的認(rèn)識,我在上課時先引導(dǎo)學(xué)生觀察教室里長方形的黑板面、門面、窗面、桌面、課本面等形狀,使學(xué)生感知到長方形的形狀,然后指導(dǎo)學(xué)生用尺量一量自己桌面及課本面的四條邊,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些面的上下兩條邊相等,左右兩條邊也相等;使學(xué)生從直觀中抽象出長方形的特征,再指導(dǎo)學(xué)生看長方形的實(shí)物簡圖。這樣,學(xué)生才能夠逐步建立起長方形的空間觀念。
又如在認(rèn)識“面積單位”時,在學(xué)生認(rèn)識了1平方米、1平方分米、1平方厘米大小的基礎(chǔ)上,教師可引導(dǎo)學(xué)生從自己的現(xiàn)實(shí)生活中去尋找1平方米、1平方分米、1平方厘米的實(shí)際大小。如:我們吃的豆腐一個面的面積約1平方分米,我的中指甲面積約1平方厘米……并讓學(xué)生適當(dāng)做些估計,如數(shù)學(xué)課本、課桌的面積約多少……從而實(shí)現(xiàn)形與物的結(jié)合。
從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生把生活中對圖形的感受與空間存在的幾何圖形建立聯(lián)系,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的初步空間觀念。
2.加強(qiáng)動手操作和實(shí)踐
學(xué)生空間觀察的形成,單靠觀察是不夠的,還需要通過自己動手操作,才會形成穩(wěn)固的認(rèn)識。低年級學(xué)生特別喜歡擺弄學(xué)具、涂顏色。在認(rèn)識長方形、正方形、三角形和圓的練習(xí)中,讓學(xué)生動手剪一剪、折一折、擺一擺、拼一拼,以及給圖形涂上顏色等實(shí)踐活動來加深了解這些圖形的特點(diǎn),以便對圖形進(jìn)行正確辨認(rèn)和區(qū)別。如在二年級“圓柱和球的認(rèn)識”教學(xué)中,教師拿出許多圓柱體的實(shí)物,讓學(xué)生摸一摸兩個底,學(xué)生感覺是“圓的”、“平的”、“上下兩個面一樣大”;摸一摸它的側(cè)面,學(xué)生說是“彎曲的”;摸一摸柱高,說是“直直的”;再全部摸一遍,說它是“豎”著的立體。從而使學(xué)生初步認(rèn)識了圓柱的形狀和名稱,在動手操作中逐步領(lǐng)會空間觀念的實(shí)質(zhì)。
又如在教學(xué)“長方體表面積的計算”時,先讓學(xué)生初步感知長方體的六個面,看一看、摸一摸、數(shù)一數(shù)長方體學(xué)具的面,然后把長方體的六個面展開,標(biāo)明它們分別是原來長方體的哪個面,讓學(xué)生進(jìn)一步感知長方體的表面積就是六個面的總和。再讓學(xué)生通過對長方體直觀圖、表面展開圖的觀察和擺放,以及充分利用多媒體的動態(tài)效果來顯示長方體直觀圖與它展開圖之間的聯(lián)系,在豐富的感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上來理解長方體每個面的長、寬與長方體長、寬、高的關(guān)系,在頭腦中形成鮮明的表象,建立面與體之間正確的空間聯(lián)系。這樣,學(xué)生不僅掌握了長方體表面積計算的方法,而且能靈活地解決生活中有關(guān)長方體表面積的實(shí)際問題。通過有序地認(rèn)知活動,增強(qiáng)感知效果,使學(xué)生不斷認(rèn)識、了解和把握二維和三維之間相互轉(zhuǎn)換的關(guān)系,在學(xué)生切身感受和體驗(yàn)中,空間觀念不斷地生成并逐步形成。
二、形體比較是加深空間觀念的載體
幾何形體之間既具有各自的基本特征,又是互相聯(lián)系著的。因此,在低年級認(rèn)識幾何形體的教學(xué)中,既要找出各形體的基本特征,又要重視對相似的、相近的、相關(guān)的形體的比較區(qū)別,使學(xué)生掌握形體間的內(nèi)在聯(lián)系。如:在比較長方形與正方形的異同時,我讓學(xué)生用十根長度相同的小棒擺出正方形和長方形,學(xué)生在所擺兩個圖形的對比中,了解到長方形和正方形都有四條邊,四個角,不同的是正方形的四條邊都相等,長方形只有兩條對邊相等。從而認(rèn)識了長方形和正方形之間的關(guān)系。
又如:學(xué)生在學(xué)習(xí)長方體、正方體、圓柱體和球體這部分知識時,在學(xué)生初步認(rèn)識長方體、正方體、圓柱體的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生在觀察這些形體的過程中發(fā)現(xiàn)它們表面所含的已學(xué)過的圖形,再通過比較認(rèn)識長方形和長方體、正方形和正方體、圓和圓柱體之間的聯(lián)系和區(qū)別。學(xué)生的認(rèn)識從平面擴(kuò)展到立體,使所獲的知識形成系統(tǒng),并且有利于形成鮮明的表象,促進(jìn)概念的深化,為后繼的幾何知識教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。
三、聯(lián)系實(shí)際和應(yīng)用是促進(jìn)學(xué)生空間觀念的發(fā)展
幾何形體知識與實(shí)際生產(chǎn)和生活有著密切的聯(lián)系。幾何初步知識的教學(xué),在學(xué)生掌握形體特征,形成正確概念,理解計算公式的基礎(chǔ)上,還要學(xué)會根據(jù)實(shí)際情況,正確運(yùn)用公式,正確選擇算法。通過實(shí)際應(yīng)用,提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,促進(jìn)學(xué)生空間觀念的發(fā)展。
在學(xué)習(xí)了長方體表面積的計算方法以后,我組織學(xué)生進(jìn)行討論,在實(shí)際生活中會遇到哪些問題需要運(yùn)用長方體表面積的計算方法來解決,這些問題是不是都要求六個面的面積,讓學(xué)生舉出實(shí)際例子,說一說每一種情況各應(yīng)用什么方法計算。如計算做一個油箱用多少鐵皮應(yīng)求六個面的面積,計算涂游泳池四周和底面的面積應(yīng)求五個面的面積,計算粉刷教室四周和天花板的面積應(yīng)先求五個面的面積再扣除門窗的面積,計算長方體食品盒上商標(biāo)紙的面積應(yīng)求四個面的面積,等等。我還讓學(xué)生每人帶一個火柴盒,通過觀察,先讓學(xué)生說出做一個火柴盒用的紙板是求幾個面的面積,求哪幾個面的面積,并讓學(xué)生通過實(shí)際測量來進(jìn)行計算。通過表面積計算方法的實(shí)際應(yīng)用,使學(xué)生明確了表面積的計算要根據(jù)具體情況而定。學(xué)習(xí)了長方體體積計算公式后也是通過聯(lián)系實(shí)際的計算,使學(xué)生明確:求長方體的體積是計算這個長方體所占空間的大小。因此,如求油箱里放多少油,游泳池里放多少水,車廂里放多少煤等,不管這個長方體的位置如何,它所占空間的大小都是長、寬、高的乘積,因此它是有固定公式的。通過這樣一系列聯(lián)系實(shí)際的活動,提高了學(xué)生應(yīng)用幾何初步知識解決實(shí)際問題的能力,促進(jìn)了空間觀念的發(fā)展。
綜上所述,幾何形體的教學(xué),一定要按照學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律,從觀察、操作入手,幫助學(xué)生建立表象,通過聯(lián)系和比較,概括出幾何形體的本質(zhì)特征,并注意在實(shí)際中運(yùn)用,才能更好地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的空間觀念。