空间观念的理解与培养
《小学数学新课程标准》中对空间观念做了较为明确的表述,“能由实物的形状想象出几何图形,由几何图形想象出实物的形状,进行几何体与其三视图、展开图之间的转化。
能根据条件做出立体模型或画出图形;能从较复杂的图形中分解出基本图形,并能分析其中的基本元素及其关系。
能描述实物或几何图形的运动和变化;能采用适当的方式描述物体间的位置关系;能运用图形形象地描述问题,利用直观来进行思考。
”这种表述使我们对空间观念有了更深刻的人事和更清晰的认识,所以我们教师在教学中要大力培养学生的空间观念,使他们建立清晰的空间思维。
新课标强调“空间与图形”教学的核心任务就是“帮助学生建立空间观念”。
培养小学生初步的空间观念是小学数学教学的目标之一,让学生建立空间观念,是新课程数学教学活动中的一项重要内容,也是学生应具备的一种基本数学素养。
在小学阶段,培养学生的空间观念是初步的,主要是使学生获得线、角、简单平面图形和立体图形的形象,建立长度、面积和体积的概念,能够对不太远的物体间的方位、距离和大小作正确的估计,以及从复杂的图形中辨别具有各种特征的图形。
利用“实物及图形”也就是运用和借助实物及图形让学生通过观察、比较、综合、抽象分析认识客观事物,帮助学生建立空间观念,这也是帮助学生建立空间观念最好的途径。
人们认识事物的本质和特点及其规律,总是从具体到抽象,从感性到理性的。
因为实物和图形直观性很强,容易为学生认识和理解,也容易使学生建立起空间观念。
如果离开实物和图形的观察、想象、比较、综合、抽象分析,是很难说清楚、说准确观念的。
离开实物和图形,空间观念既难于建立,更难于向高层次发展。
如何在教学中培养学生的空间观念呢?
一、借助操作实践。
借助操作进行比较、分析与综合,从而抽象出事物本质,获得对概念、法则及关系的理解,并找出解决问题的策略,在是培养学生空间观念的重要途径。
“空间与图形”教学中,让学生从具体事物的感知出发,通过摸一摸、比一比、量一量、画一画、折一折、剪一剪、摆一摆等操作活动,或者通过观察、实验、猜测、验证、想象等途径,有效地发展学生的空间观念,培养学生探索精神,使学生获得清晰、深刻的空间表象,再逐步抽象出几何形体的特征,从而发展空间观念。
二、联系生活。
课程标准强调:“数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。
”现实生活中丰富的原型是发展学生空间观念的宝贵资源,教师要善于运用学生已有的生活经验组织教学。
比如在教学二年级的“角的认识”时,先用多媒体为学生创设生活中的情境,出示:主题图、剪子、水龙头、吸管等生活中常见的事物,让学生从中抽出角的图形,随着学生的回答并用红色标识出来。
为学生初步认识角建立表象。
当学生对角有了充分的认识之后,再让学生找一找生活中哪些的物体表面上有角,让学生经历了从生活中抽象出图形并应用于生活中的过程。
这样的教学,为学生建立起数学知识与生活的联系,让学生从自己所熟悉的事物中去感受数学,培养空间观念。
三、教材重构。
教师在理解教材的编排意图之后,可以根据学生的生活实际和所教年级学生的认知规律,重新组织教学材料,重新建构教学过程,达到有效教学的目的。
如,在教学“观察物体”一课,我让学生选取自己喜爱的玩具去观察,这样能激发学生的学习热情,唤起学生的生活经验,学生在轻松愉悦的数学活动中初步体会到不同角度观察到物体的形状可能是不同的,辨认简单物体从正面、侧面、上面所观察到的形状,发展学生空间观念,达到了较好的教学效果。
四、重视表象积累。
小学生的思维特征是以直观形象思维为主的。
对他们进行空间观念的启蒙教育必须符合学生的心理特征,即以直观形象的教学手段为基点,经历感性认识向理性认识的升华,使学生真正理解和掌握。
总之,空间观念的培养,一定要按照学生的认知规
律,通过实际观察实践操作等途径,注重多媒体教学,理论联系实际,才能有效培养学生的空间观念。
五、重视应用。
《新课程标准》指出要把计算公式的理解和掌握与探索活动结合起来。
空间知识与实际生产和生活有着密切的联系。
它来源于社会实践,应还原于社会生活。
空间想象必须依赖于学生从生活中获取大量感性材料之后,再进行的一项高级的思维活动。
空间知识的教学,在推导出计算公式的基础上,更要注重空间观念在实际生活中的应用,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,从而进一步认识图形,解决生活中的各种实际问题,完善几何形体的空间形象,深化学生的空间观念。
例如,在学习了长方体的容积时,我出示了这样的一个练习,一个长方体的纸箱,长、宽、高分别是30cm、20cm、10cm,在里面装长、宽、高分别是10cm、6cm、5cm的肥皂,能装多少块?学生的列式是(30×20×10)÷(10×6×5)=20(块)接着我拿出箱子,让几名学生上台演示,将收集的肥皂盒子放进去,结果是只能放18块。
看到这种结果,学生觉得很诧异,有的很快又将计算重算了一遍,发现计算没问题。
我让学生小组讨论,还强调可以上台亲自操作叠放物品,探个究竟。
总之,小学生空间观念的形成要经过一个反复的长期的过程,要从现实生活中积累的丰富几何知识体验出发,从经验活动的过程中逐步建立起来的。