小学数学教学中如何培养学生的空间观念

小学数学教学中如何培养学生的空间观念

甘肃省白银市平川区第三中学730913

所谓空间观念是指对物体和几何图形的形状、大小、位置关系及其变化的直觉,它是人们认识和描述生活空间并进行交流的重要工具。《数学课程标准》指出:“空间观念主要表现在‘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图形或画出图形;能从较复杂的图形中分解出基本的图形,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。’”不难看出,培养学生的空间观念能促使小学生更好地认识、理解生活的空间,更好地生存与发展。

一、再现生活经验,培养空间观念

学生在很小的时候就开始接触各种形状的物体,他们具有较多的关于形状的感知方面的早期经验。这些现实生活中丰富的原型是发展学生空间观念的宝贵资源。学生在学习几何知识时,首先是联系生活中熟悉的实际事物。例如,在学习《圆的认识》时,由于学生已经有了较丰富的生活经验,才能列举出钟面、方向盘、车轮、圆桌面、硬币面、碗口、太阳、纽扣等圆形物体,对他们认识圆有很大帮助。再如,学习《长方形和正方形的认识》时,上课伊始可教师谈话:“同学们,我国射击运动员杜丽夺得了第28届雅典奥运会首枚金牌,为祖国争得了荣誉,使得我们的五星红旗在赛场上空升起。你知道红旗是什么形状的吗?再看小朋友常用的手帕是什么形状?”(生回答师板书:长方形和正方形。)教师接着提问:“联系实际,说说生活中你还见过哪些物体的面是长方形或正方形的?”通过谈话再现奥运赛场升国旗的场景,从学生熟悉的情境和已有的生活经验出发揭示课题,初步感知长方形和正方形,激发了学生从小努力学习、长大为国争光的思想感情。

二、引导学生观察,建立空间观念

观察是一种有目的、有顺序、持久的视觉活动,在几何知识学习中起到了重要作用,是小学生获得初步空间观念的主要途径之一。在观察中,学生逐步获得了有关几何形体的表象,建立了正确的几何概念,从而形成了良好的空间观念。例如,在学习《面积和面积单位》时,要引导学生联系生活实际,多举学生日常生活中熟悉的事物,着重引导学生观察这些实物的面,如黑板面、课桌面、课本封面、文具盒的面、墙面、地面等。为了加深对“表面”的认识,还可以让学生亲自用刀剖开萝卜的纵面或横截面并摸一摸,通过多种感官的协同活动,使具体事物的形象在头脑中得到全面的反映,在此基础上再引入“物体的表面”的意义。这样,学生对“物体的表面”这个概念就能有比较正确和清晰的理解,为进一步概括面积的意义打下了坚实的基础。再如,在学习《长方体和正方体的体积》时,教师设计如下实验,建立体积的概念:在一个底部留有一个小孔的铁盒中装满橡皮泥,再把一个长方体木块塞入橡皮泥中,盖紧盒盖,盒中的一些橡皮泥就从底部的小孔中挤出;在一个盛满水的容器中放入一个铁块,水就会溢出来。引导学生观察上述实验得出:物体占有空间。在此基础上引导学生观察橡皮、文具盒、书包,问哪一个物体所占空间大,进而得出:物体所占空间的大小叫作物体的体积。这样,学生通过观察、感知,不但理解了体积的概念,而且建立了初步的空间观念。

三、加强操作感知,获得空间观念

空间观念的形成,只靠观察是不够的,教师还应该引导学生进行操作活动,让他们自己去比一比、折一折、剪一剪、拼一拼、画一画、量一量,调动视觉、触觉、听觉等多种感官,空间观念便易于形成和巩固。例如,在学习《长方体和正方体的认识》前,教师在课前给学生布置任务,每人设计一个长方体。全班学生回家后纷纷行动起来,用纸壳、图画纸、废烟盒等材料,仿照长方体制作起来,有不懂的地方家长辅助制作。学生在亲手制作的过程中学到了很多知识,上课时非常投入,情绪高涨,思路开阔,原本感到很难理解的知识,学生却对答如流,还向老师提出了许多超出本节内容且富有挑战性的问题。这样使学生在游泳中学会了游泳,在做数学中学会了数学。

四、进行大胆想象,发展空间观念

爱因斯坦曾经说过:“想象比知识更重要,因为知识是有限的,而想象概括着世界的一切。”想象是思维的翅膀,往往和观察、实验、思考等活动结合起来。例如,一个物体,从不同角度观察,就有不同的形状。学生从不同角度观察一个水壶,先把自己看到的画下来,然后同学之间进行交流,猜一猜某幅画是谁画的、他坐在哪个位置。这样通过学生观察、想象、绘制和比较在不同位置上的物体或实物模型,发展了学生的空间观念。

五、重视实际应用,深化空间观念

在初步形成概念、掌握求积计算的基础上,要重视知识的运用,加深对知识的理解,完善几何形体的空间形象,深化学生的空间观念。例如,学习《平行线和垂线的认识》、《三角形的认识》、《梯形的认识》后教师应设计一些变式练习让学生判别,从而突出图形的本质特征,帮助学生形成正确的空间观念。在运用中还要重视理论联系实际,引导学生用所学知识解决实际问题。例如,学习《长方体和正方体的表面积计算》后,出现一些实际中常遇到的情况,如计算做火柴盒、下水管、烟囱、大厅柱子要多少材料,使学生能够根据不同的情况确定实际需要计算几个面的面积,加强了与现实生活的联系,强化了学生的空间观念。

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