蔡雪梅
【摘要】本文提出發(fā)展學(xué)生的空間想象能力需建立圖形清晰的表象,給學(xué)生提供想象的基礎(chǔ);設(shè)計(jì)多種練習(xí),給學(xué)生創(chuàng)造想象的機(jī)會;加強(qiáng)畫圖訓(xùn)練,將學(xué)生的想象落到實(shí)處。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué) 空間觀念 數(shù)學(xué)想象力
【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2018)03A-0065-02
何謂空間觀念?在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,根據(jù)新課標(biāo)的要求,根據(jù)物體特征抽象出幾何圖形,根據(jù)幾何圖形想象出所描述的實(shí)際物體,想象物體的方位和相互之間的位置關(guān)系,能夠依據(jù)語言的描述畫出圖形等就是空間觀念的具體表現(xiàn)。根據(jù)小學(xué)階段的目標(biāo)要求,培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念大多是讓學(xué)生能夠在平面和立體圖形中進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換,順利從具體的形象思維過渡到抽象思維。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),發(fā)展學(xué)生的空間想象力是必不可少的。
一、建立圖形清晰的表象,給學(xué)生提供想象的基礎(chǔ)
小學(xué)生的想象是建立在對圖形特征有清晰的認(rèn)識的基礎(chǔ)上的。如在教學(xué)人教版六年級下冊《圓柱的認(rèn)識》時(shí),筆者在上課伊始就讓學(xué)生展開想象:如果以一個(gè)長方形的一條邊為軸快速地轉(zhuǎn)動,想一想轉(zhuǎn)動后得到的圖形是什么形狀的?長方形的長和寬分別是這個(gè)圖形的什么?學(xué)生動手操作并認(rèn)真觀察后,大部分學(xué)生并不能看出得到的圖形是圓柱體,只有少數(shù)學(xué)生猜出圖形是圓柱體,但是當(dāng)問到長方形的長和寬分別是圓柱的什么時(shí),學(xué)生就無法想象了。筆者在反思教學(xué)過程后,發(fā)現(xiàn)并不是學(xué)生沒有想象的能力,而是學(xué)生對于圓柱的圖形特征沒有建立清晰的表象認(rèn)知。為此,筆者第二次教學(xué)時(shí),讓學(xué)生拿出事先準(zhǔn)備好的圓柱形物體,并仔細(xì)觀察,摸一摸底面、側(cè)面,把圓柱豎放,側(cè)面滾動,并試著量一量圓柱的高。通過這樣的操作探究后,學(xué)生認(rèn)識到兩個(gè)底面之間的距離叫做高。學(xué)生有了這些直觀的表象積累后,筆者出示習(xí)題讓學(xué)生解答:一臺壓路機(jī)的前輪是圓柱形,輪寬2米,直徑1.2米,前輪轉(zhuǎn)動一周,壓路的面積是多少平方米?
學(xué)生對圓柱體的上下底面、側(cè)面和高都有了深刻的認(rèn)識,頭腦中建立了清晰的表象,在解答問題時(shí)就有了想象的基礎(chǔ),順利列出算式:1.2×3.14×2=7.5369(平方米)。
二、創(chuàng)設(shè)多種練習(xí),給學(xué)生創(chuàng)造想象的機(jī)會
對小學(xué)生來說,空間想象能力是需要長期的積累和持之以恒的訓(xùn)練才能夠形成的。在教學(xué)時(shí),教師要多設(shè)計(jì)一些相關(guān)的練習(xí),從不同的角度進(jìn)行引導(dǎo),給學(xué)生提供充分的想象空間和創(chuàng)造想象的機(jī)會。
(一)引導(dǎo)學(xué)生在觀察中發(fā)揮想象
在觀察中讓學(xué)生充分發(fā)揮想象,可以根據(jù)立體去想象平面,再根據(jù)平面想象立體,通過以觀察的物體為依托發(fā)揮想象,適當(dāng)減小想象的難度。如在教學(xué)五年級下冊《長方體的認(rèn)識》時(shí),筆者出示了一個(gè)長、寬、高分別是5分米、4分米、3分米的長方體,引導(dǎo)學(xué)生展開想象:
①在這個(gè)長方體中,前面那個(gè)面的長和寬各是多少?上面的這個(gè)面的長、寬是多少呢?右邊的面的長、寬又是多少呢?
②將這個(gè)長方體的長慢慢拉長,這個(gè)長方體會變成什么樣子呢?用手比劃一下。
③如果將這個(gè)長方體的長慢慢縮短,長方體又會發(fā)生什么變化呢?將這個(gè)長縮短到3分米,長方體發(fā)生了什么變化?它的前面是什么?下面是什么?
④如果將這個(gè)長方體的寬也縮短到3分米,這時(shí)候的長方體又變成什么形狀?它前面是什么?上面是什么?左面是什么?
通過層層深入地引導(dǎo)學(xué)生想象,學(xué)生不但對長方體的面有深刻的理解,而且也能將長方體的各種特征串聯(lián)起來,有效把握不同類型的長方體的面的特征。
(二)引導(dǎo)學(xué)生在操作后進(jìn)行想象
操作是學(xué)生思維發(fā)展的有效途徑,學(xué)生在操作中經(jīng)歷了知識的形成過程,此時(shí)教師帶領(lǐng)學(xué)生感知、體驗(yàn)并展開想象,能夠起到事半功倍的效果。
如在學(xué)生經(jīng)歷了將正方體剪成平面圖,將展開圖折成正方體這個(gè)操作過程之后,筆者提供了6個(gè)正方形連在一起的圖案,讓學(xué)生展開想象,并判斷哪些圖形能夠拼成正方體。在此基礎(chǔ)上,筆者又安排了一個(gè)活動,讓學(xué)生根據(jù)六字格言來確定一個(gè)面的位置(其中每一個(gè)字就是一個(gè)正方形)(如圖1、圖2)。
學(xué)生通過動手操作,有了一定的想象基礎(chǔ),在腦海中通過翻、折、拼、轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)了從立體到平面、再從平面到立體的飛躍,進(jìn)一步提升和發(fā)展了空間觀念。
(三)引導(dǎo)學(xué)生在描述中進(jìn)行想象
學(xué)生運(yùn)用語言描述進(jìn)行想象是一種更為高級的抽象思維。它必須建立在學(xué)生對原有圖形有了充分的感知,并對圖形有初步的建模的基礎(chǔ)上才能完成。這里需要經(jīng)過幾個(gè)過程,首先是學(xué)生能夠?qū)⑽淖洲D(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)模型,然后再將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換成圖形。通過這樣的轉(zhuǎn)換和想象,學(xué)生的空間觀念得到更大的發(fā)展。
如筆者出示了這樣一道習(xí)題讓學(xué)生猜想:根據(jù)長寬高的具體數(shù)據(jù),請你想象這個(gè)長方體,猜猜可能是生活中的什么物體?
①這個(gè)物體很大,長7米,寬5米,高3米,這是一個(gè)什么物體?學(xué)生發(fā)揮想象,得到的答案是教室。
②這個(gè)生活中的物體長6分米,寬5分米,高16分米,這是什么物體?學(xué)生認(rèn)為這是冰箱。
③這個(gè)生活中的物體長是20.9厘米,寬是14.6厘米,高是0.8厘米,這是什么物體?學(xué)生根據(jù)自己的現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn),猜出答案是課本。
三、加強(qiáng)畫圖訓(xùn)練,將想象落到實(shí)處
在小學(xué)數(shù)學(xué)幾何圖形教學(xué)中,想象是一種能夠幫助學(xué)生將形象思維和邏輯思維交替使用的思維過程,而幾何語言(即圖形)是對這種思維直觀呈現(xiàn)的最好途徑。因此,教師要加強(qiáng)學(xué)生的畫圖訓(xùn)練,通過畫圖引導(dǎo)學(xué)生表達(dá)這種思維過程,將想象落到實(shí)處,進(jìn)而提高解決問題的能力。
對于將三維空間的實(shí)物畫在二維平面上這一知識,學(xué)生感到難度很大,教師可以把畫長方體和正方體作為入門向?qū)АH绠嬮L方體時(shí),除了正面畫成一個(gè)90°,其他各個(gè)面的長方形都應(yīng)該畫成平行四邊形,而直角往往都不能畫成90°。當(dāng)學(xué)生對基本的圖形熟悉并能把握后,對那些稍微復(fù)雜的圖形的剪拼就能熟練地運(yùn)用在解決實(shí)際問題中。如,將一根長1米的圓木,沿著直徑劈成相等的兩半,表面積增加了0.8平方米。求這根圓木原來的表面積是多少?教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)題意用圖示表示出來(如圖3),問題很快就解決了。
總之,發(fā)展學(xué)生的想象力需要教師給學(xué)生創(chuàng)設(shè)多種機(jī)會,將想象落到實(shí)處,構(gòu)建平面和立體之間的轉(zhuǎn)換橋梁,從而有效發(fā)展并提高學(xué)生的空間觀念。
(責(zé)編 林 劍)