小学数学空间观念的培养对策——以《图形与几何》为例

发表时间:2021/5/11   来源:《时代教育》2021年4期   作者:朱带娣
[导读] 小学数学中的几何图形知识比较抽象,同时,这一知识几乎贯穿了整个小学阶段
        朱带娣
        博罗县园洲中心小学  广东惠州 516100

摘要:小学数学中的几何图形知识比较抽象,同时,这一知识几乎贯穿了整个小学阶段,对学生来说是必须掌握的内容之一。因此要帮助学生掌握这一知识内容,教师需要加强对学生空间观念的培养,使学生能够更加灵活的理解几何图形,从而为解题打好基础。本文就如何提高学生空间观念的培养效率展开分析,希望能够为广大教师提供可行性的建议。
关键词:小学数学;空间观念;图形与几何
引言:空间观念是小学数学强调培养的核心素养之一,主要通过几何图形来提高学生的形象思维与推理思考能力。小学数学教师应当加强对空间变化以及几何知识的探究与思考,明确教学工作的重心和发展方向,从而确保学生空间观念的养成,进而提升数学学习的有效性。
一.帮助学生理解图形,培养学生的空间概念
        现实生活中,很多物体结构都会涉及到几何图形知识,可以说几何图形就是通过这些具体的形象演变而来的。因此在对学生进行教学时,教师不应当一味强调学生通过逻辑思维来理解图形的变化,而是应当结合生活实际,一步一步的引导学生去发现与认知,从而实现培养学生空间概念的教学目的[1]。
        在开展教学活动的过程中,教师应当提示学生通过观察现实生活中的物体来总结经验,从而逐步形成对几何图形的认知,并通过对比来找出它们的共同点与差异性,进而形成初步的空间观念。以北师大版数学教材为例,在进行长方形学习的这一课时,教师可以让学生对比文具盒与书本等等,让学生寻找这些物体有什么特点,同时引导学生观察身边与之相似的其他物体,将其中所存在的共性寻找出来。在不断探索的过程中,学生可以发现黑板、课桌、以及墙上挂着的海报等等,这些物体虽然材质不同,但是与他们手中的书本相似,都是对边长度相等且平行的四边形物体。待学生总结出这一特点之后,教师需要让学生将这些立体实物转化到纸面上,以二维平面图形的方式呈现出来,也就是根据教材内容的要求,将自己观察到的实物长方形描绘出来,同时引导学生继续观察,使之寻找其中的关联性,从而帮助学生构建起长方形的空间表像。
二.引导学生合理想象,发展学生的空间观念
        想象不是指学生漫无目的地分散思维,而是以数学模型作为框架,引导学生深入其中进行探索。在小学数学“图形与几何”当中很多数学概念都表述的十分抽象,以小学生的理解能力而言无疑是一道巨大的难题。因而教师可以通过正确的引导,利用学生的空间想象能力来更好地帮助其掌握知识内容。以小学四年级上册第五章《方向与位置》为例,教师很难通过语言形容来帮助学生理解方位的概念,因此对于空间观念的培养来说极为不利。这时教师往往可以通过正确的引导来指引学生展开想象,使抽象化的知识点在学生脑海中构建起具体的数学模型。
        教学过程中,教师可以让学生将班级中的座椅排列视为教材中的方格图,让学生准确的描述出自己在那个位置、自己的好朋友在哪个位置、而教师对于学生来说又处于什么位置。通过这种想象,学生可以将书本中抽象的位置概念转化为现实中中的具体方位,从而有效的理解了教学内容。因此,教师可以在课堂上对学生适当的加以引导,使学生通过想象来发展自身的空间观念养成[2]。


三.开展实践操作环节,引导学生构建空间模型
        通过实践操作来构建空间模型,可以使学生的空间观念变得更加直观。在此过程中,学生可以切实感受到知识的形成过程,并且可以有效提高自身的推理能力、想象能力。同时还能从抽象的几何图形中提取出知识的本质,进而形成具体的概念[3]。
        学生在进行实践操作的过程中,需要在头脑中不断加深几何图形的形象,并且反复的与手中的实物模型进行对比,才能准确的复刻出脑海中的立体几何图形。以四年级下册中的《观察物体》为例,学生在了解了正方体之后,教师可以提供给学生火柴与胶水,让学生根据自己的理解来制作一个正方体。学生在制作过程中,需要保证模型的每一面都是边长相等的正方形,从而正方体的空间表象就会出现在学生的脑海之中,学生会对正方体的空间结构有更加直观的了解,从而在脑海中形成具体的空间观念。此外,正方体制作完成之后,教师还可以组织学生通过小组合作的方式,将手中的正方体组合到一起,构建出书本中的立体几何图形,然后从不同的角度进行观察,从而使学生对教学内容有更加深刻的理解的深刻。
四.引导学生探索几何规律,总结空间变化的特点
        实践操作除了可以让学生对对空间结构了解的更加具体之外,还能够让学生总结出几何图形的变化规律,从而使其对知识点应用更加灵活,对空间观念的理解也会更加深刻。
        在北师大版的教学案例中,教师准备了长为10cm宽为6cm的长方形纸板,将学生分为A、B两组进行实验。A组学生在长方形的四边分别放置一个长为4cm,宽为2cm的小长方形,放置结束后,求长方形的周长变化;B组学生的实验内容与A组相同,区别在于长方形四边放置的是一个边长为3cm的正方形,实验结果同样要求学生求出长方形的周长变化。                                             
        实验结束后,教师带领学生总结规律:在两组实验中,学生在长方形的四边放置了其他图形,导致了长方形的外观发生改变,成为了不规则图形,然而由于组成的图形增加,因此导致了原本长方形的周长也随之增加。学生在求解的过程中,可以将不规则图形分割为大小不同的规则长方形或正方形,随后利用周长公式进行计算,从而总结出图形的变化规律,并促进了学生空间观念的养成。
结语:综上所述,在培养学生空间观念的过程中,教师应当以教材内容为基础,选择合适的教学方法,灵活的帮助学生理解抽象化的几何概念,使学生在自由想象与探索的过程中,逐步建立起正确的空间观念,从而整体提高自身的数学核心素养。
参考文献:
[1].叶春梅.核心素养视角下小学数学空间观念的培养——基于小学“图形与几何”教学实例中的思考[J].福建教育学院学报,2020,21(08):90-91.
[2].朱宇.小学数学优质评价案例分析[J].河北教育(教学版),2020,58(Z2):31-45.
[3]. 杨健,李磊,傅海伦.中国当代小学数学课程目标发展演变的特征分析[J].数学教育学报,2020,29(05):36-40.
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