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空間觀念視域下的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)預(yù)設(shè)

2021-12-01 15:32江蘇省蘇州市高新區(qū)鎮(zhèn)湖實(shí)驗(yàn)小學(xué)校
青年心理 2021年6期
關(guān)鍵詞:圓柱平面觀念

江蘇省蘇州市高新區(qū)鎮(zhèn)湖實(shí)驗(yàn)小學(xué)校 徐 毅

所謂的空間觀念主要指的是依據(jù)物體自身的特征在大腦中抽象、構(gòu)建出幾何圖形,或依據(jù)幾何圖形創(chuàng)建實(shí)際物體的思維能力。建立空間觀念是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)新課標(biāo)中的重要規(guī)定,也是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的構(gòu)成部分,對學(xué)生開展后續(xù)的幾何學(xué)科學(xué)習(xí)、邏輯思維的提升和綜合能力的發(fā)展有著重要的促進(jìn)作用。然而縱觀當(dāng)前小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),教師普遍對學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)不夠重視,再加之學(xué)生的空間思維能力比較薄弱,對數(shù)學(xué)的空間觀念認(rèn)知不足,而空間觀念構(gòu)建的過程又需要花費(fèi)一定的時間和反復(fù)的練習(xí)才能夠形成。因此在開展小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師一定要樹立正確的教育理念,并合理運(yùn)用多種方法來增強(qiáng)學(xué)生的空間意識觀念,促進(jìn)小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。

一、融入生活元素,培養(yǎng)空間觀念

數(shù)學(xué)就是一門來源于實(shí)際生活且極具應(yīng)用價值的學(xué)科。因此,要求我們教師在開展教學(xué)過程中,一定要注重生活元素的融入,為學(xué)生創(chuàng)建生活化場景,以培養(yǎng)小學(xué)生的空間觀念。具體到小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的幾何圖形,基本上都是現(xiàn)實(shí)生活化元素的抽象。

如通過生活中的電視機(jī)、洗衣機(jī)等物體,學(xué)生可以形象地認(rèn)知什么是點(diǎn)、什么是線、什么是面。從太陽一天的位置變化來認(rèn)知方向,根據(jù)對汽車的行駛特點(diǎn)的觀察與體驗(yàn)來認(rèn)知到移動。諸如此類的從生活元素中去認(rèn)知空間觀念的案例還有很多,這就需要教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中根據(jù)小學(xué)生的思維發(fā)展特點(diǎn)和認(rèn)知水平來加以引導(dǎo)。例如,在開展平面圖形的周長和面積數(shù)學(xué)知識章節(jié)內(nèi)容教學(xué)時,教師可將生活化的場景引入課堂。首先,教師可為班級學(xué)生播放《運(yùn)動場上的數(shù)學(xué)問題》主題視頻,視頻場景是2017年田徑世錦賽男子400米賽事的一個場景——聚焦起跑線。接下來,為引導(dǎo)學(xué)生一步步認(rèn)知平面圖形得到計算周長這一數(shù)學(xué)知識點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)過的平面圖形周長和面積計算方法的推導(dǎo)過程,讓學(xué)生自主整理平面圖形計算公式及他們之間的相互聯(lián)系,滲透轉(zhuǎn)化思想,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,依托教學(xué)導(dǎo)入中的視頻所創(chuàng)設(shè)的情境,教師可一步步設(shè)問:選手們?yōu)槭裁炊疾辉谕黄鹋芫€呢?這也太不公平了!那每圈跑道的長度怎樣計算呢?并出示運(yùn)動場的平面示意圖,提出數(shù)學(xué)問題。

通過一系列問題的提出,學(xué)生的思維一步步從具象的運(yùn)動場賽道向抽象平面圖形周長轉(zhuǎn)變,在大腦中建構(gòu)起空間觀念。因融入了能讓小學(xué)生迅速產(chǎn)生參與興趣的生活化案例,學(xué)生思維火花不斷產(chǎn)生,他們也更愿意聽從教師的建議去探求解決問題的方法、思路,最終學(xué)生的知識掌握更牢固且能實(shí)現(xiàn)靈活遷移,課堂也會因此更有趣、更靈動。

二、強(qiáng)化實(shí)踐操作,創(chuàng)設(shè)空間觀念

小學(xué)階段的學(xué)生通過實(shí)際操作和實(shí)踐參與更容易對抽象幾何圖形進(jìn)行高效的認(rèn)知。而從教育心理學(xué)的視角來看,通過視覺、觸覺、聽覺等多器官感知就更容易理解相對抽象的知識內(nèi)容。因此在實(shí)際的小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中,教師一定要重視學(xué)生的參與和動手操作,充分調(diào)動他們的多個感覺器官,以此來深化學(xué)生空間觀念的意識培養(yǎng)。

例如,在講授小學(xué)數(shù)學(xué)圓柱圓錐這一單元內(nèi)容時,為了讓學(xué)生理解圓柱圓錐的構(gòu)成元素(點(diǎn)、線、面),建立立體圖形到平面圖形的空間聯(lián)系,教師可通過看、剪、切三種方法來一步步啟發(fā)學(xué)生在立體圖形和平面圖形之間建立空間認(rèn)知。首先是“看”。在課堂中向?qū)W生展示一個紙質(zhì)的圓柱體,通過“你能從這個圓柱和圓錐里看到或得到什么平面圖形嗎”的設(shè)問,啟發(fā)學(xué)生思考圓柱和圓錐的構(gòu)成。學(xué)生通過觀看,回答“從上面和下面看見圓”。之后教師又進(jìn)一步設(shè)問:剛才這位同學(xué)的結(jié)論是通過自己親眼所見獲得的,大家能從立體圖形里得到平面圖形嗎?之后借助于課件演示來揭曉答案。其次,借助于“剪”來深化認(rèn)知?!澳隳芨嬖V同學(xué)這個長方形和之前的圓柱有什么聯(lián)系嗎?我們沿著圓柱的高剪成的圖形還會是什么圖形?如果是正方形,這意味著什么?除了沿著高剪,還可以怎樣剪,得到其他圖形呢?這里有兩個完全一樣的圓柱,誰愿意上來試一試?”通過步步設(shè)問與引導(dǎo),學(xué)生親自走到講臺上,嘗試動手用剪刀沿著高或斜著剪開圓柱,這樣就可以得到正方形、長方形或是平行四邊形。除了讓學(xué)生看、剪,最后,還可以運(yùn)用“切”來進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生。教師對學(xué)生提出問題:除了剪,還可以怎樣從立體圖形中得到平面圖形呢?怎么切?在得到學(xué)生的積極響應(yīng)之后,教師指導(dǎo)學(xué)生:一起切一切,看能得到哪些結(jié)果?師生一起動手嘗試對立體圖形進(jìn)行切割。針對學(xué)生切出的圖形結(jié)果,教師繼續(xù)向?qū)W生發(fā)問:切開后除了是長方形,還有沒有可能會是別的形狀呢?如果是正方形,就意味著什么?受這個啟發(fā),圓錐呢?那么這個三角形和圓錐之間又有怎樣的聯(lián)系呢?

在教師的指引下,學(xué)生們一起動手實(shí)踐,將所獲得的結(jié)果和自己所預(yù)想的結(jié)果做比對,分析原因并回答教師所提出的若干問題。借助于教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)踐階段的遞進(jìn)式設(shè)問,在調(diào)動學(xué)生手、腦、耳朵、眼睛并用的基礎(chǔ)上來逐步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建空間觀念。

三、重視師生溝通,鞏固空間觀念

教師和學(xué)生之間的溝通不僅能夠增強(qiáng)課堂教學(xué)氛圍,為學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)情境,更能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,聚焦學(xué)生注意力,引導(dǎo)學(xué)生高效率學(xué)習(xí)。

例如,在上述平面圖形的周長和面積、圓柱圓錐章節(jié)兩個章節(jié)案例中,不論是融入生活元素來引導(dǎo)學(xué)生在生活實(shí)物與平面圖形的周長和面積計算之間建立空間觀念,還是通過看、剪、切引導(dǎo)學(xué)生感知圓柱圓錐的計算,都是借助于教師和學(xué)生之間的語言溝通和交流來一步步推進(jìn)的。通過教師的逐次遞進(jìn)設(shè)問和學(xué)生的回答來串聯(lián)起整個課堂教學(xué),并在一問一答中逐步增強(qiáng)學(xué)生的空間觀念。如在平面圖形的周長和面積這一內(nèi)容講解中,臨近講解結(jié)束,教師對學(xué)生提出這樣一個問題:同學(xué)們,在你們的生活中,有沒有碰到一些問題,需要借助于長方形的周長計算才能夠解決的?學(xué)生根據(jù)這一問題,開始對生活中的事物進(jìn)行聯(lián)想。有的學(xué)生回答:我家給衣柜安裝玻璃需要用到長方形的周長計算。有的學(xué)生回答:我家貼的壁紙需要用到長方形的面積計算……

小學(xué)生數(shù)學(xué)空間觀念的形成除需要一定的直觀觀察外,還需要學(xué)生的主觀想象。通過這樣的聯(lián)想與教師的逐步剖析,師生一同驗(yàn)證自己的猜想,教師再加以適當(dāng)?shù)恼?,?lián)系生活獲得基本規(guī)律的同時學(xué)生的空間觀念得到有效的鞏固。

四、引入多元教法,深化空間觀念

小學(xué)階段的學(xué)生邏輯思維能力有限,數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)薄弱,而空間觀念的培養(yǎng)屬于相對較高的能力層次,對于學(xué)生而言是一個挑戰(zhàn)。鑒于此在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂講解中我們教師要重視多元教法的引入,充分發(fā)揮教育機(jī)智。

如在講解垂直與相交章節(jié)內(nèi)容時,教師可用兩根數(shù)據(jù)線作為教具,通過兩根數(shù)據(jù)線位置的直觀變化(相交和垂直)讓學(xué)生更生動地認(rèn)識到什么是垂直、什么是相交。在講解圓柱體和圓錐體內(nèi)容時,一方面教師可選取生活中常見的圓柱保溫水杯、漏斗來直觀地讓學(xué)生認(rèn)知什么是圓柱體、什么是圓錐體,另一方面則借助于多媒體來展示展開之后的圓柱體和圓錐體的平面圖形,另外還指導(dǎo)學(xué)生上手剪裁圓柱體和圓錐體,來了解展開后的圓柱體和圓錐體形狀。在完成本部分內(nèi)容學(xué)習(xí)后,教師還可要求學(xué)生留意自己的實(shí)際生活收集各種與課堂新學(xué)習(xí)知識關(guān)聯(lián)的物品來和教師、同學(xué)分享,進(jìn)一步增強(qiáng)認(rèn)識。

就是通過諸如這種實(shí)物展示、多媒體呈現(xiàn)、動手實(shí)操的方式,學(xué)生的空間觀念被逐步培養(yǎng)和建立起來。類似這種方法還有很多,教師可以結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況和教學(xué)條件來靈活選擇。教師還可通過集體備課、教學(xué)共同體研究等平臺來汲取其他教師的精妙做法以完善自身的課堂教學(xué)。

綜上所述,空間觀念對學(xué)生綜合思維能力的構(gòu)建,提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成有著重要促進(jìn)作用。尤其是小學(xué)階段正是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性階段,這一階段空間觀念的培養(yǎng)能夠?yàn)閷W(xué)生的后續(xù)數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。本文通過分析小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中空間觀念的應(yīng)用背景意義并結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐,從融入生活元素、強(qiáng)化實(shí)踐操作、重視師生溝通、引入多元教法四個層面來鞏固空間觀念。通過這四個空間觀念培養(yǎng)方法的探討旨在為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中空間觀念的應(yīng)用和培養(yǎng)提供借鑒對策,進(jìn)一步促進(jìn)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)水平的提高,讓小學(xué)生通過數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)綜合思維能力的提升。

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