☉王俊淵
空間觀念的培養(yǎng)需要學生具備一定的數(shù)學理論知識,并且在自主的想象力和創(chuàng)造力方面達到一定的水平層次。對于小學生來說,空間觀念的培養(yǎng)從客觀上具備一定的難度,但教師應(yīng)當認識到空間能力對于小學生數(shù)學課程學習質(zhì)量的促進作用,力求在常規(guī)的課程教學中選取科學的教學切入點,按照循序漸進的原則培養(yǎng)學生的空間觀念,為學生數(shù)學知識的學習提供更大的促進和幫助。對于學生來說,具備了良好的空間觀念后,其數(shù)學知識的學習質(zhì)量和狀態(tài)也會得到更進一步提升。
學生想象力的激發(fā)對于學生的空間觀念培養(yǎng)具有非常重要的實踐意義。空間觀念本身就是基于一個虛擬的環(huán)境和空間,通過想象力的發(fā)揮為數(shù)學問題的解決找到思路和方法的過程。因此,學生只有從主觀出發(fā)具備良好的想象力和創(chuàng)造力,才能更進一步地在有關(guān)數(shù)學問題的解決過程中,利用空間觀念找到解決問題的科學方法[1]。當教師在數(shù)學課程的教育引導中,將空間觀念的培養(yǎng)作為一個目標進行設(shè)立,則意味著小學生的想象力和創(chuàng)造力的激發(fā),能夠通過具體的數(shù)學問題研究和數(shù)學思維引導得到更加充分的實現(xiàn)。對于小學生來說,這符合其身心發(fā)展的基本特征。在未來的數(shù)學課程學習中,空間觀念以及想象力一直也會是數(shù)學知識學習效果提升的重要動力。
后續(xù)的數(shù)學課程教學,主要是指更加具有難度和對學生的空間想象力要求更高的幾何類課程或圖形識別類課程。雖然這類課程不一定在小學階段就完成全部的教學過程,但從小學階段入手培養(yǎng)學生的相關(guān)能力,有利于使學生的思維發(fā)展在延續(xù)的過程中找到明確的方向,這也能夠為學生后續(xù)創(chuàng)造力和思維能力培養(yǎng)打下一定的基礎(chǔ)。對于小學生來說,啟蒙階段的教育引導中,其接受能力會更強,教學引導效果取得在難度上也更低。因此,教師可結(jié)合初級階段的空間思維引導素材,在課程教學組織的過程中,加強對學生這方面能力的鍛煉,為其后續(xù)的更加有難度、更加有深度的數(shù)學知識學習奠定一定的思想和實踐基礎(chǔ)。
數(shù)學問題本身就是與人們的生活實踐具有緊密聯(lián)系的問題,解決數(shù)學問題的過程也是從生活的維度出發(fā)找到問題的引發(fā)原因,并應(yīng)用數(shù)學思維解決問題的過程?;诖?,若學生在一些抽象的數(shù)學知識理解上缺乏空間思維的引導,則對于一些生活中的實際問題就會缺乏以數(shù)學思維進行思考和分析的能力[2]。對于學生來說,這會阻礙其解決綜合性數(shù)學問題以及生活中實際問題的順暢性。而有了空間想象思維,一些表面上看起來并不具備解決方法的問題,就可以由學生依托空間想象思維找到解決問題的思路和方法,這是提升學生數(shù)學實踐學習能力、培養(yǎng)其實踐思維的重要途徑,更是促使學生感受到生活與數(shù)學之間緊密聯(lián)系的科學方法。
從本質(zhì)上來說,數(shù)學空間觀念的培養(yǎng)是一個從無到有的建立過程。對于小學生而言,這種從無到有的建立過程,會使其感受到在理解和學習過程中存在一定的難度。因此,小學生在初步接觸到空間觀念和空間性的數(shù)學思維以及學習要求時,往往會表現(xiàn)出較大的困難感。部分學習基礎(chǔ)較差的學生還有可能對這部分知識產(chǎn)生較大的抵觸情緒。在這種情況下,教師為了取得預期的良好教育教學效果,更需要在空間觀念培養(yǎng)的教育目標背景下注重與學生進行溝通交流的方式方法,做到充分對學生的基礎(chǔ)學習能力和思維模式進行充分尊重,力求通過尋找更加適合于學生學習和理解的教學思路和方法開展相應(yīng)的教育教學工作。教師應(yīng)當避免完全按照既定的教學任務(wù)目標和教學程序完成相應(yīng)的教學任務(wù),因為在過于傳統(tǒng)和固定的方式方法引導下,不容易有效實現(xiàn)學生空間觀念的培養(yǎng)目標。
在數(shù)學核心素養(yǎng)培養(yǎng)的過程中,空間觀念的培養(yǎng)屬于層次級別較高的一種能力培養(yǎng)內(nèi)容。因此,在小學階段雖然沒有直接具有針對性的課程教學內(nèi)容能夠?qū)崿F(xiàn)高層次的空間觀念培養(yǎng),但一些與圖形相關(guān)的簡單幾何課程能夠作為小學階段實現(xiàn)學生空間觀念培養(yǎng)的基礎(chǔ)內(nèi)容。教師應(yīng)當首先對這部分內(nèi)容的體系結(jié)構(gòu)和教學目標進行深入分析和研究,以便在空間觀念培養(yǎng)和具體的教學工作開展前找準相應(yīng)的課程教學內(nèi)容切入點,并且在教育教學的方式方法上做好組織和規(guī)劃,力求在實際開展教學時用科學的思路做指引,用合理的方法做載體,實現(xiàn)借助具體的課程教學內(nèi)容完成學生空間觀念培養(yǎng)任務(wù)的效果。另外,基于空間觀念培養(yǎng)需要不斷思考和實踐的特征,教師還可以在具體的教學引導開展前與學生進行溝通和交流,盡可能將其思維狀態(tài)和模式向空間觀念培養(yǎng)的方向進行引導,激勵學生說出自身對空間觀念的理解,并且從生活中尋找一部分具有拓展性和生動性的資源素材,為空間觀念的培養(yǎng)提供支持。只有積極從多個方面入手實現(xiàn)這方面能力的培養(yǎng),才能在小學階段就獲得這方面能力培養(yǎng)的階段性成果,最終為學生綜合數(shù)學學習能力和素質(zhì)的提升打好一定的基礎(chǔ)。
空間觀念的培養(yǎng)過程中,合作探索是降低小學生研究和分析相關(guān)問題難度的科學途徑。因此,教師應(yīng)當在教學引導的過程中運用合作探索的方法為學生的課堂教學過程的推進提供幫助。教師在具體的教學引導中可通過提出一個生活化的實際問題引導學生進行合作探討。在這個過程中,教師要及時聆聽學生不同的觀念和思維變化狀態(tài),從而更進一步分析和研究其對于空間觀念和相關(guān)思維的理解和運用程度。教師只有充分發(fā)揮出有效的指導作用,才能夠最終幫助學生在共同探討的背景下解決具體的數(shù)學問題。同時,空間觀念也能在這個過程中得到同步的鍛煉。對于小學生來說,具有協(xié)助性的數(shù)學課程學習過程更能夠使其獲得主觀上好的數(shù)學課程學習體驗,最終增強學生對部分數(shù)學知識的學習信心。
數(shù)學問題的表現(xiàn)形式和提問方法具有多樣性的典型特征。對于小學生來說,一旦提問的方式和數(shù)學問題的引導思路發(fā)生變化,部分學生在學習和理解中就會存在一定的困難和問題。為了降低學生學習的困難感,使其空間觀念的培養(yǎng)有一定的思想基礎(chǔ)和理論基礎(chǔ),教師首先在初步的引導階段就應(yīng)當將具體的數(shù)學問題用淺顯易懂且能夠反映其本質(zhì)的方式方法向?qū)W生進行引導教育,使學生認識到不同的數(shù)學問題本質(zhì)上是與空間環(huán)境或空間位置變化相關(guān)的一種活動狀態(tài)。當學生有了這種本質(zhì)性的初步認知后,其看待數(shù)學問題的感受和方式方法就會出現(xiàn)一定程度的變化,這種變化能夠指導其在遇到具體的數(shù)學問題,或?qū)W習具體的數(shù)學知識時,能夠用一種更加具有適宜性的思維思考和分析相關(guān)的問題,最終解決相應(yīng)的問題。例如,在《長方形和正方形》的課程教學中,教師就可以利用長方形和正方形在形式上能夠互相轉(zhuǎn)換的特征,幫助學生通過直觀的圖形觀察,用具有動態(tài)性的教具或視頻呈現(xiàn)工具,引導學生認識到長方形和正方形之間的轉(zhuǎn)換與其邊長的比例關(guān)系有非常直接的聯(lián)系。當學生首先從視覺上感受到兩種圖形之間的相互轉(zhuǎn)換聯(lián)系后,教師再進一步地將長方體或正方體的實際生活用品引入到課堂教學過程中,讓學生進行觀察,并且提出具有拓展性的長方體或正方體的面積計算實際問題。例如,一個長方形文具盒的面積該如何計算就可以被設(shè)置為一個具體的問題,讓學生進行思考和回答。在這個過程中,教師可將長方形的形狀圖片與長方形的文具盒進行對比展示,讓學生認識到長方形和長方體之間所具備的空間關(guān)系特征。在這個過程中,雖然學生理解和學習長方體的概念還存在一定難度,但這種具有延伸性的空間觀念培養(yǎng)嘗試能夠使學生有更進一步拓展思維的意識,從而為空間觀念的培養(yǎng)打下一定的基礎(chǔ)。另外,教師將文具盒的面積計算或邊長測量等實際問題轉(zhuǎn)換為圖形的觀察和計算問題的對比觀察方式,也能夠幫助學生認識到一些生活中的測量和計算問題本質(zhì)上與數(shù)學知識具有緊密的聯(lián)系,從而激發(fā)學生主動參與相關(guān)課程學習的積極性。
實踐課程的教學對于學生來說所具備的作用是非常突出的。因此,教師也應(yīng)當結(jié)合具體的小學數(shù)學課程內(nèi)容引導學生直接通過觀察實踐,對空間觀念在數(shù)學知識學習中的重要性進行充分的體會。在這個過程中,學生不僅能夠感受到數(shù)學課程的實踐性,也能通過具體的觀察實踐,對抽象的數(shù)學知識有一個更加深入全面的了解。對于學生來說,這種提升和完善的過程,是其新知識獲取感最強的過程。教師只要選取適當?shù)慕虒W切入點,組織相關(guān)的觀察實踐活動,就能夠達到培養(yǎng)學生空間觀念的目標。例如,在《平行四邊形和梯形》的課程教學中,教師就可以利用這兩部分圖形本身就具有較強的立體感的特征,直接引入生活中的平行四邊形和梯形的實物作為教學引導的基礎(chǔ)素材,讓學生進行直觀的觀察,并且以實踐能力鍛煉為目標,讓學生繪制出一些符合題目條件的平行四邊形和梯形圖案。而從空間觀念的培養(yǎng)角度上來說,教師為了切實提升學生的空間觀念,鍛煉學生的轉(zhuǎn)換思維和空間想象能力,教師在引導學生繪制圖形時可設(shè)置不同層次難度的問題,讓學生結(jié)合一個平行四邊形,通過面和線的調(diào)整,將其改良繪制為一個梯形的形狀。這個過程實際上是部分圖形的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)空間轉(zhuǎn)換的過程。教師為了將這種抽象的問題更加具體地向?qū)W生進行描述,可以設(shè)置一個改造模型的實踐項目,給學生布置設(shè)計固定規(guī)格的平行四邊形和梯形的實踐任務(wù),引導學生對空間觀念在實踐中的積極作用有一個更加深刻的認知。
對于小學生來說,空間觀念和相關(guān)能力的提升具有一定的難度。為了促使學生從自身的角度出發(fā),對這方面能力的提升產(chǎn)生認同感和積極性,教師可在常規(guī)的數(shù)學學習能力評價和數(shù)學成績評價中,融入一部分想象力和創(chuàng)造力相關(guān)的指標體系,讓學生能夠感受到這方面能力與數(shù)學知識學習所具備的緊密聯(lián)系。另外,有了針對性的評價指標,教師也更便于觀察學生這方面能力的提升效果。在具體的評價實踐中,教師可布置一些數(shù)學廣角的實踐拓展問題,讓學生結(jié)合自己的數(shù)學學習經(jīng)驗和空間觀念、掌握程度進行實踐作業(yè)的完成。最終,教師再將其作為獨立的指標體系納入日常的數(shù)學課程教學評價過程中,激勵學生不斷提升這方面的能力。
結(jié)合本文的分析可知,在小學數(shù)學的課堂教學中,空間觀念的培養(yǎng)需要結(jié)合不同的課堂教學切入點,并且應(yīng)用有效的方法達到預期的教育培養(yǎng)目標。作為教師來講,也應(yīng)當意識到這方面能力培養(yǎng)的重要意義,并積極通過實踐活動的開展和教學思路的創(chuàng)新,達到教育培養(yǎng)的終極目標。