【摘要】空間觀念的培養(yǎng)是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)之一,是學(xué)生理解并解決數(shù)學(xué)幾何問題的基礎(chǔ),是提升學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師借力具身體驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生充分進(jìn)行觀察、操作、想象和應(yīng)用,能夠加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,發(fā)展學(xué)生的空間觀念,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,提高小學(xué)數(shù)學(xué)課堂質(zhì)量。文章探討如何借助具身體驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念,從而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);具身體驗(yàn);空間觀念
作者簡(jiǎn)介:孫也篪(1996—),女,江蘇省南通市海門區(qū)東洲長(zhǎng)江路小學(xué)。
空間觀念是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分,主要指對(duì)空間物體或圖形的形狀、大小及位置關(guān)系的認(rèn)識(shí)。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行具身體驗(yàn),讓學(xué)生通過直接觀察、實(shí)踐操作、想象表達(dá)和實(shí)際應(yīng)用來一步步形成和強(qiáng)化空間觀念。本文探討如何在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用具身體驗(yàn)的方式來培養(yǎng)和深化學(xué)生的空間觀念,為學(xué)生進(jìn)一步的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和個(gè)人發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),感知空間觀念
生活中有各種各樣形狀的物體,因此,學(xué)生具有一定的關(guān)于形狀的生活經(jīng)驗(yàn)。教師結(jié)合這些經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)能夠有效提高學(xué)生的課堂參與度。教師需要將教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來,讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)內(nèi)容與日常生活的直接聯(lián)系,這樣能夠幫助學(xué)生感知空間觀念。
例如,在進(jìn)行蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)一年級(jí)上冊(cè)(舊版)的“認(rèn)識(shí)圖形(一)”的教學(xué)時(shí),教師可以利用生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行具體提問:“大家在日常生活中有沒有注意到哪些東西是球形的?”學(xué)生具備相關(guān)的日常經(jīng)驗(yàn),能夠很快舉例,如足球、籃球、乒乓球、玻璃珠、葡萄、湯圓等。類似的,對(duì)于長(zhǎng)方體的物體,學(xué)生也可以輕而易舉地舉出例子,如冰箱、牙膏盒、立式空調(diào)、書本等。再以蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)的“圓”的教學(xué)為例。教師可以結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)提問:“大家有沒有在生活中見到圓形的物品?”學(xué)生很容易想到輪胎、鐘表、井蓋、手鐲、硬幣、瓶蓋等。教師再進(jìn)一步提問:“圓與之前學(xué)過的長(zhǎng)方形、三角形和其他多邊形相比,有什么異同點(diǎn)呢?”學(xué)生根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)回答道:“圓和多邊形都是平面圖形?!薄皥A由曲線構(gòu)成,而多邊形是由線段構(gòu)成的。”“圓沒有頂點(diǎn),而多邊形有多個(gè)頂點(diǎn)?!边@種趣味性、日?;慕虒W(xué)導(dǎo)入方式能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,活躍學(xué)生的思維,幫助學(xué)生初步感知空間觀念,加深他們對(duì)圖形相關(guān)概念的理解,促使他們遷移知識(shí)。
教師根據(jù)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行提問,可以促進(jìn)數(shù)學(xué)與生活的融合,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,促使學(xué)生更主動(dòng)地深入探索數(shù)學(xué)世界,更形象、更透徹地理解相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí),有助于加深學(xué)生對(duì)相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解與記憶,為學(xué)生空間觀念的形成與發(fā)展打下基礎(chǔ)。
二、引導(dǎo)觀察圖形,激活空間觀念
小學(xué)生的大腦還沒有發(fā)育完全,學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)不足,抽象思維尚未形成,而具象思維則較為發(fā)達(dá)[1]。因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師需要引導(dǎo)學(xué)生充分觀察圖形,使學(xué)生對(duì)圖形形成基礎(chǔ)的認(rèn)知,激活學(xué)生的空間觀念,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力的發(fā)展,這有利于學(xué)生理解空間關(guān)系,發(fā)現(xiàn)圖形中的規(guī)律。
以蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級(jí)上冊(cè)的“長(zhǎng)方體和正方體”的教學(xué)為例。教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)長(zhǎng)方體和正方體的物體,如書本、文具盒、魔方、骰子、快遞盒等,進(jìn)行大量的觀察。教師初步引導(dǎo)學(xué)生:“大家試著從不同的位置和方向觀察這些物體的形狀,有沒有什么發(fā)現(xiàn)?”經(jīng)過不斷地觀察與比對(duì),學(xué)生總結(jié)道:“從上方和下方分別看這些物體,會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè)物體的上下兩面形狀是相同的?!薄皬纳戏?、前方和左側(cè)分別看長(zhǎng)方體物體,能看出來它們的形狀是不一樣的?!薄安还軓纳戏?、前方還是左側(cè)看魔方,它的形狀都是一樣的?!蓖ㄟ^觀察與空間定位,學(xué)生可以感知方向,理解隨著位置的變化觀察物的改變,初步激活空間觀念。接著,教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步提問:“接下來,請(qǐng)大家再次仔細(xì)觀察這些物體,有沒有從中發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方體或正方體的特征?”學(xué)生踴躍地回答:“長(zhǎng)方體和正方體都有6個(gè)面、8個(gè)頂點(diǎn)和12條棱。”“長(zhǎng)方體的上面和下面完全相同,前面和后面完全相同,左面和右面完全相同?!薄伴L(zhǎng)方體的棱有3組,每組有4條棱且它們長(zhǎng)度相等?!薄罢襟w的6個(gè)面是完全相同的正方形。”教師總結(jié)學(xué)生的回答,并再次提問:“請(qǐng)大家仔細(xì)思考,請(qǐng)問正方體具有長(zhǎng)方體的全部特征嗎?”經(jīng)過之前的觀察和思考,學(xué)生回答:“是的!”教師適時(shí)地解釋:“所以,正方體是特殊的長(zhǎng)方體,它具有長(zhǎng)方體的全部特征?!蓖ㄟ^這樣的引導(dǎo)與教學(xué),學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方體和正方體的特征并進(jìn)行總結(jié),對(duì)長(zhǎng)方體和正方體的概念有更深的把握,進(jìn)一步掌握長(zhǎng)方體和正方體的面、棱、頂點(diǎn)、長(zhǎng)、寬、高的知識(shí),從而較輕松地解決相關(guān)數(shù)學(xué)問題。
教師充分發(fā)揮引導(dǎo)作用,帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行大量的圖形觀察,能夠使學(xué)生更快速、更牢固地掌握相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí),有效提升學(xué)生的觀察力,激活學(xué)生的空間觀念,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,這對(duì)于提升小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量大有裨益。
三、組織操作活動(dòng),構(gòu)建空間觀念
具身認(rèn)知理論將由主體親身感受、體驗(yàn)引發(fā)的具身認(rèn)知活動(dòng),稱為“實(shí)感具身”[2]。要想培養(yǎng)小學(xué)生的空間觀念,光憑觀察是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,教師還需要搭建操作平臺(tái),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作,豐富學(xué)生的具身體驗(yàn),使學(xué)生在操作的過程中逐漸形成空間觀念。
例如,在蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級(jí)上冊(cè)的“長(zhǎng)方形和正方形”的教學(xué)中,教師準(zhǔn)備長(zhǎng)方形和正方形的紙,分發(fā)給學(xué)生進(jìn)行操作和觀察。有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方形和正方形均有四條邊。長(zhǎng)方形有長(zhǎng)邊和短邊,長(zhǎng)邊的長(zhǎng)叫作長(zhǎng),短邊的長(zhǎng)叫作寬,且兩條長(zhǎng)邊和兩條短邊的長(zhǎng)度相等;正方形四條邊的長(zhǎng)度均相等,每條邊的長(zhǎng)叫作邊長(zhǎng)。有的學(xué)生采用測(cè)量和對(duì)折的方式,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方形和正方形所有角的角度都相同,均為90°,都是直角。通過具身體驗(yàn),學(xué)生能夠自主探究長(zhǎng)方形和正方形的特點(diǎn),更容易理解和掌握這些數(shù)學(xué)知識(shí)。教師再為學(xué)生提供三角尺,引導(dǎo)學(xué)生:“大家可以嘗試使用兩副相同的三角尺,拼成一個(gè)長(zhǎng)方形和一個(gè)正方形嗎?”有了前面積累的知識(shí),學(xué)生積極地進(jìn)行討論和動(dòng)手操作,并很快發(fā)現(xiàn)可以使用兩副含30°的三角尺拼成一個(gè)長(zhǎng)方形,使用兩副含45°的三角尺拼成一個(gè)正方形。在學(xué)生對(duì)長(zhǎng)方形和正方形的概念有了初步的了解后,教師再次向?qū)W生提問:“接下來,可以請(qǐng)大家使用尺子測(cè)量出手中長(zhǎng)方形的周長(zhǎng),并分享一下方法嗎?”學(xué)生紛紛拿出尺子進(jìn)行測(cè)量,計(jì)算長(zhǎng)方形的周長(zhǎng),并踴躍地分享自己的方法:“長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)=長(zhǎng)+寬+長(zhǎng)+寬。”“長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)=(長(zhǎng)×2)+(寬×2)。”“我先算出長(zhǎng)加寬的和,再用和乘2得到長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)?!蓖ㄟ^實(shí)踐操作和分享交流,學(xué)生進(jìn)一步理解了長(zhǎng)方形長(zhǎng)與寬的特點(diǎn),強(qiáng)化了對(duì)圖形的理解。
教師為學(xué)生提供實(shí)踐學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作,豐富學(xué)生的具身體驗(yàn),能夠提高學(xué)生的課堂參與度,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,增強(qiáng)學(xué)生的自信心,幫助學(xué)生構(gòu)建空間觀念,使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)有更直觀、更深刻的領(lǐng)悟,為學(xué)生之后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
四、鼓勵(lì)大膽想象,發(fā)展空間觀念
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的想象力尤為重要。教師需要鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象,促進(jìn)學(xué)生空間觀念的發(fā)展。
以蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級(jí)下冊(cè)的“圓柱和圓錐”的教學(xué)為例。很多學(xué)生因?yàn)榭臻g想象力較弱,在計(jì)算圓柱的面積時(shí)遇到了問題。教師可以引導(dǎo)學(xué)生大膽想象,發(fā)展學(xué)生的空間觀念,讓學(xué)生在觀察、想象與思考中領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)。教師提前準(zhǔn)備一個(gè)圓柱紙盒,對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo):“大家對(duì)計(jì)算這個(gè)圓柱的面積有沒有什么思路和想法?大家在計(jì)算圓柱的面積時(shí)遇到了哪些困難?”學(xué)生提出:“這個(gè)圓柱的上下兩面是圓形,可以用圓的面積計(jì)算公式計(jì)算上下兩面的面積,但是不知道它的側(cè)面積應(yīng)該怎么計(jì)算?!笨梢钥闯?,學(xué)生遇到的困難為側(cè)面積的計(jì)算。教師引導(dǎo)學(xué)生想象:“大家想象一下,將這個(gè)圓柱的側(cè)面展開,會(huì)得到什么形狀?”學(xué)生經(jīng)過想象和討論,發(fā)現(xiàn)圓柱側(cè)面的展開圖是長(zhǎng)方形。教師對(duì)手中的圓柱進(jìn)行裁剪,得到圓柱的側(cè)面展開圖,驗(yàn)證了學(xué)生的猜想。教師再次對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo):“那么,長(zhǎng)方形的面積該怎么計(jì)算?”學(xué)生結(jié)合之前學(xué)到的知識(shí)回答:“長(zhǎng)乘寬?!苯處熇^續(xù)提問:“那它的長(zhǎng)和寬分別是什么?與圓柱有什么聯(lián)系?”學(xué)生經(jīng)過觀察,回答道:“長(zhǎng)方形的長(zhǎng)等于圓柱的底面周長(zhǎng),長(zhǎng)方形的寬等于圓柱的高?!苯處熃o予學(xué)生肯定,并進(jìn)行總結(jié):“所以,圓柱的面積的計(jì)算公式是圓柱的底面周長(zhǎng)乘圓柱的高,再加上兩個(gè)底面的圓的面積?!苯處煿膭?lì)學(xué)生充分想象,促進(jìn)新知識(shí)與舊知識(shí)的融合,能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提升學(xué)生的空間想象力[3]。
教師引導(dǎo)學(xué)生大膽想象,能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)展空間觀念,提升學(xué)生的想象力和自主學(xué)習(xí)能力,讓學(xué)生在想象中探索數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣,挖掘個(gè)人潛能,更深入地了解自己。這有利于學(xué)生跳出常規(guī)思維模式,積極創(chuàng)新,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培育。
五、解決實(shí)際問題,強(qiáng)化空間觀念
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的目的是將學(xué)到的知識(shí)內(nèi)化于心、外化于行,解決實(shí)際問題。為了強(qiáng)化學(xué)生的空間觀念,教師需要強(qiáng)調(diào)知識(shí)與實(shí)踐的結(jié)合,組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用,讓學(xué)生運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)解決生活中的問題,從而真正掌握這些知識(shí),認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在生活中的廣泛應(yīng)用及價(jià)值[4]。
以蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)上冊(cè)的“多邊形的面積”的教學(xué)為例。教師在傳授理論知識(shí)后,可以組織學(xué)生對(duì)校園綠地面積進(jìn)行測(cè)量,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,發(fā)展學(xué)生的抽象思維能力,強(qiáng)化學(xué)生的空間觀念。教師可以協(xié)助學(xué)生了解校園里綠地的分布情況,然后將學(xué)生劃分成幾個(gè)小組,讓他們分別對(duì)草坪、花圃和樹木的占地面積進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算。在實(shí)際測(cè)量過程中,學(xué)生需要根據(jù)綠地的實(shí)際情況,結(jié)合課堂所學(xué)知識(shí),采用不同的方案。學(xué)生發(fā)現(xiàn),有些綠地的形狀較規(guī)整,只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算就可以得到面積。同時(shí),學(xué)生也發(fā)現(xiàn),有些綠地并不是簡(jiǎn)單的圖形,需要根據(jù)綠地的形狀進(jìn)行割補(bǔ),分別測(cè)量組成綠地的各圖形的數(shù)據(jù),如長(zhǎng)方形需要測(cè)量長(zhǎng)和寬,三角形需要測(cè)量底和高,梯形caIBLzlXw9q35Fk3wstuJA==需要測(cè)量上底、下底和高。學(xué)生以小組為單位進(jìn)行測(cè)量、討論,使用相應(yīng)的面積公式計(jì)算出各組數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,得到了校園綠地的面積。在實(shí)際生活中,學(xué)生遇到類似的問題時(shí),可以熟練運(yùn)用學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算,解決問題。通過實(shí)際應(yīng)用,學(xué)生能夠鞏固所學(xué)知識(shí),提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,充分體會(huì)數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用,強(qiáng)化空間觀念。
教師組織學(xué)生通過具身體驗(yàn)的方式解決實(shí)際問題,能夠促進(jìn)數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活的融合,加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解與記憶,強(qiáng)化學(xué)生的空間觀念,豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,為了促進(jìn)學(xué)生空間觀念的形成與發(fā)展,教師需要充分結(jié)合日常經(jīng)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行大量的觀察,再在觀察的基礎(chǔ)上組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作,豐富學(xué)生的具身體驗(yàn)。同時(shí),教師還需要重視學(xué)生空間想象力的培養(yǎng),鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力與創(chuàng)造力,在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的空間觀念。通過這樣的教學(xué)方式,學(xué)生能更好地構(gòu)建并強(qiáng)化空間觀念,促進(jìn)自身的全面發(fā)展。
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