现代科学的发展表明,几何已成为科学创新的重要动力之一。空间与图形是小学数学教学内容的重要组成部分,也是培养儿童空间观念的主要途径。培养儿童的空间观念是小学数学教学的重要目标,在平时的教学中,我积累了一些做法,与大家交流。
一、联系生活经验
在教学中,我们经常会引导学生从生活经验出发,提炼出数学知识,并进行简单的运用,空间与图形的教学也不例外。在教学中,教师需要利用学生熟悉的事物,来进行新知的教学,从各种不同的物体中抽象出几何形体,剔除非本质属性,提炼出本质属性,形成正确的表象。
如教学周长、面积、体积这些几何概念时,我们要从学生已有的知识和经验出发,用描述性的语言,让学生从中抽象出这些概念,由物体的边长揭示出周长,由物体表面的大小揭示出面积,由物体所占空间的大小揭示出体积,等等。这些物体在生活中都是很常见的,由此而提炼出的数学知识,学生也很容易理解并掌握,学生在体会与比较中形成了概念,也培养了空间观念。
二、直观演示
现代多媒体技术的迅猛发展,使直观演示形体的动态变化成为现实,这是传统教学媒体做不到的。在教学空间与图形这部分内容时,我们应充分运用多媒体技术,为学生的学习提供形象的支撑。
如教学“圆的周长计算”时,可以运用动态演示,随着直径的变长或变短,圆的周长也在变大或变小,以此让学生直观地感受到圆的周长与直径(半径)的关系,为进一步研究圆的周长做好准备。
多媒体形象生动的演示激起了学生对数学学习的兴趣,丰富了几何知识的表象,在学生的脑海中留下了深刻的印象,促进了学生空间想象力的发展。
三、动手操作
中国近代教育家陶行知先生曾说过,“人有两个宝,双手和大脑”,教育我们要引导学生将动手和动脑结合起来去学习。在美国的科学课中,“动手做”(hands on)是基本的教学思想和行为,而且这一思想普遍地运用于数学教学中,尤其是在几何知识的教学中。在小学数学空间与图形教学中,应该更多地让学生去动手探索新知,享受动手的乐趣,手脑并用,培养形象思维力。
如教学“圆锥的体积”时,可以组织学生用水或沙子装满圆柱形容器,再将它们倒入等底等高的圆锥形容器中,看能够倒满几个圆锥形容器。通过操作,学生不难发现,等底等高的圆锥体和圆柱体,前者的体积是后者的三分之一。在操作这些几何物体时,学生右脑的形象思维得到了锻炼,同时也满足了学生自己动手探索未知世界的欲望,激发了学生学习数学的兴趣。
四、发挥想象
知识的主要载体是书本,几何图形无论是平面的还是立体的,都被画在纸上,学生要能够看到这些几何图形就能想象出实物的形状,这是基本的空间观念,也是进一步学习几何必备的本领。因此,在教学中,要训练学生看懂图形,并能够进行平面图与实物之间的转化,形成空间想象力。
如几个正方体拼在一起(如图),从正面、上面和侧面各看到什么图形?一共有几个正方体?要想数清有几个正方体,就要有一种透视的能力,想象出看不见的正方体,这正是训练学生空间想象力的方法。我认为,实物操作和演示是需要的,但不要始终停留在实物操作的层面,应及时转入看图来研究几何问题,这样可以更好地培养学生的空间想象力。
五、数形结合
数形结合是数学的基本思想,抽象的数学知识与形象的图形结合,可以使学生更好地理解数学知识。能否将用文字表述的数学信息“翻译”成图形画出来,是衡量学生的空间想象力大小的重要标志。
如解决这样一道问题:“12个边长为1厘米的正方形拼成一个长方形,有几种不同的拼法?周长各是多少厘米?”学生需要画出各种不同的拼法图,标明长和宽,就可以算出长方形的周长。
在画图的过程中,学生需要将文字信息转化成图形信息,使隐藏的信息“可视化”,为顺利解决问题提供必要的帮助,同时也使学生的空间观念得到了提升。
当然,上述几种做法在具体教学中并不是孤立的,而是经常融合在一起加以运用,不同的年龄段、不同的知识点、不同的课程,在运用这些方法时,侧重点可能会有所不同。在空间与图形的教学中,教师应该重视采用各种方法培养学生的空间观念,锻炼学生的空间想象力,为学生今后的学习奠定坚实的基础。