唐娟
教師在教學(xué)中必須努力地搭建探究平臺,讓學(xué)生通過一系列的探究活動,從中進(jìn)行觀察、操作、歸納、類比、猜測、變換和直觀思考,探究空間與圖形的特征及其內(nèi)在聯(lián)系,逐步建立圖形的表象,才能真正發(fā)展學(xué)生的空間觀念. 如何通過搭建探究平臺來發(fā)展學(xué)生空間觀念呢?下面談?wù)勎业膸c看法.
一、選擇熟悉素材,提供感性支撐
學(xué)生的空間知識來自豐富的現(xiàn)實原型,與現(xiàn)實生活關(guān)系非常密切. 凡是學(xué)生熟悉的生活背景材料,都能激發(fā)學(xué)生對于空間與圖形的學(xué)習(xí)興趣,還能使學(xué)生深刻體驗內(nèi)容豐富的圖形符號,發(fā)展空間觀念.
例如,在“位置與方向”的教學(xué)中,利用學(xué)生已有的上、下、前、后、左、右的方位知識和生活經(jīng)驗,將學(xué)校周邊的景物拍成圖片,制作了學(xué)校及周邊街道、建筑物的方位示意圖,每小組分發(fā)一份,讓學(xué)生置身于實際的環(huán)境中理解方位之間的相互關(guān)系,動態(tài)地形成方位感;接著進(jìn)行拼圖游戲:每小組分發(fā)一份中國地圖的拼圖卡片,讓學(xué)生進(jìn)行拼圖,邊拼圖邊說明兩個省份的位置關(guān)系,如廣東在江西的南面,廣西在廣東的西面等. 學(xué)生在觀察、操作、描述、表達(dá)和交流等數(shù)學(xué)活動中,形成辨認(rèn)東、西、南、北等方位的技能.
選擇學(xué)生熟悉的生活素材作為探究材料,能讓學(xué)生憑借已有的空間經(jīng)驗,領(lǐng)悟空間知識,并形成把握空間知識的技能. 二、充實探究內(nèi)容,誘發(fā)認(rèn)知沖突
建構(gòu)主義認(rèn)為:學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展就是觀念的平衡狀態(tài)不斷遭到破壞,又不斷達(dá)到新平衡狀態(tài)的過程. 在空間與圖形的教學(xué)中,就是要通過充實探究的內(nèi)容,破壞基于學(xué)生已有認(rèn)知的平衡,繼而達(dá)到新的平衡狀態(tài).
例如,有這樣一道題目:下圖是人民醫(yī)院包扎用的三角巾. 現(xiàn)在有一塊長18米,寬0.9米的白布,可以做多少塊三角巾?
學(xué)生解答這道題,有兩種方法,一是分別計算出長方形的面積和三角形的面積,用長方形的面積除以三角形的面積,求出三角巾的塊數(shù);二是用長方形的長和寬分別除以三角形的兩條直角邊,再用求得的商相乘后所得的積乘2,求出結(jié)果. 為了讓學(xué)生能深入地探究三角巾與長方形布的關(guān)系,我把題目改為:—種等腰直角三角形的三角巾,直角邊長0.9米. 現(xiàn)在有一塊長18米,寬1米的長方形白布,可以做多少塊三角巾?雖然與原題相比只改動了一個數(shù)據(jù),把長方形的寬“0.9米”改成了“l(fā)米”,但是為學(xué)生進(jìn)行探究提供了可能. 改動后三角形的直角邊與長方形的寬不一樣長,如果再采用以上兩種方法來解決,顯然是行不通的. 學(xué)生必須采用畫一畫、剪一剪、拼一拼、分析數(shù)據(jù)特點等探究方法,才能正確利用長方形的長和寬與等腰直角三角形兩腰的關(guān)系來解決問題.
通過充實探究內(nèi)容,學(xué)生對空間事物的形狀、大小、方位、變換關(guān)系和結(jié)構(gòu)有了更深刻的理解,空間觀念得以形成和發(fā)展.
三、溝通知識聯(lián)系,積累空間表象
小學(xué)生對圖形的認(rèn)識主要依賴于直覺觀察. 依照學(xué)生認(rèn)識事物的這一規(guī)律,在空間與圖形的教學(xué)中,有必要引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系所學(xué)的知識,探究事物的特征,描述事物間的關(guān)系,積累空間與圖形的鮮明表象.
例如,“圖形的拼組”這一單元包含的知識點是長方形的對邊相等,正方形的四條邊相等,長方形與正方形邊的關(guān)系等. 教學(xué)時,我問學(xué)生:“同學(xué)們,你們見過風(fēng)車嗎?知道風(fēng)車怎樣做嗎?今天,我們就—起來做風(fēng)車. ”接著讓學(xué)生參與到做風(fēng)車的過程中,由對折長方形體驗長方形的對邊相等;沿對角線折正方形探究出正方形鄰邊相等,展開后又可以看出一個正方形是由四個三角形組成的;從長方形中剪出最大的正方形,體驗長方形與正方形的關(guān)系;最后折成了風(fēng)車,又能讓學(xué)生體驗到平面圖形與立體圖形的關(guān)系,轉(zhuǎn)動風(fēng)車同時還能看到運動的軌跡是個圓. 在這個探究過程中,學(xué)生既能體會到空間圖形內(nèi)隱的知識,比如長方形、正方形的特征;又能感受到二維和三維空間之間的轉(zhuǎn)換,深刻領(lǐng)悟空間圖形的變換過程.
學(xué)生在探究活動中所形成的空間表象,是教師的語言表述或操作示范所代替不了的. 為此,教師在教學(xué)過程中應(yīng)該重視溝通空間圖形之間的內(nèi)在聯(lián)系,才能有利于學(xué)生更好地積累豐富的空間表象,有利于發(fā)展學(xué)生的空間觀念.
四、啟發(fā)猜測聯(lián)想,發(fā)展空間想象
愛因斯坦曾經(jīng)說過:“想象比知識更重要,因為知識是有限的,而想象要概括世界的一切. ”想象是培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的一個重要途徑. 在“空間與圖形”的教學(xué)中,誘發(fā)學(xué)生進(jìn)行猜測和想象,不僅能滿足學(xué)生對未知事物的好奇心,而且可以發(fā)展其空間觀念,一舉兩得.
例如,在教學(xué)平面圖形的面積計算之后,設(shè)計了這樣一個探究活動,用—張紙擋住幾個不同的平面圖形的一部分,讓學(xué)生進(jìn)行猜測:這張紙—個面是哪些已經(jīng)學(xué)過的圖形?這些圖形的面積估計是多少?
學(xué)生獨立思考,然后小組交流,全班交流,得出:圖形①可能是直角三角形、正方形、長方形或直角梯形,圖形②可能是正方形、長方形或直角梯形,圖形③可能是平行四邊形或梯形,圖形④可能是三角形、平行四邊形或梯形. 接著猜測出這些圖形的面積,在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行驗證、計算. 這一探究活動設(shè)計具有挑戰(zhàn)性,能滿足學(xué)生的好奇心,激發(fā)學(xué)生去探究;同時又具有開放性,學(xué)生由已知圖形產(chǎn)生聯(lián)想,聯(lián)系學(xué)過的圖形特征,進(jìn)行大膽地猜測,想象出白紙下面的圖形,及其與已知部分所組成的圖形,經(jīng)歷了“猜測——假設(shè)——探究——驗證”的過程. 知道完整的圖形是什么并不重要,重要的是題目中潛藏的圖形觸發(fā)了學(xué)生的空間想象力. 在想象的過程中,學(xué)生對已學(xué)過的平面圖形的形狀、大小及其聯(lián)系有更進(jìn)一步的理解和掌握.
在空間與圖形的教學(xué)中,教師應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生猜測、想象的探究活動,使學(xué)生熟悉的幾何形體在他們的頭腦中重現(xiàn)、加工和改造,才能加深對這些幾何形體特征的認(rèn)識.
總之,在空間與圖形的教學(xué)中,要把靜態(tài)的知識結(jié)論轉(zhuǎn)化為動態(tài)的探究對象,根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,選擇有利于學(xué)生進(jìn)行探究的方式、方法,搭建起探究的平臺,才能充分發(fā)展學(xué)生的空間觀念.