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试论小学数学教学中空间观念的培养策略

  培养策略空间观念具体是指学生的空间思维能力,学生具有较好的空间思维能力,在学习中就可以更好地处理一些图文并重的题目,这不仅仅能提高学生的做题正确率,也能推动学生的数学综合能力的提高。在新的小学数学课程标准中,明确规定了将空间观念的培养作为数学课程的基本教学目标。所以教师要及时转变教育观念,对教学模式和教学方法进行不断的革新和实践,切实将空间观念的培养落实到具体的教学过程中去。
  一、空间观念的培养必须是循序渐进的
  一部分教师觉得空间观念只有在学习几何这一部分内容,尤其是立体几何的时候,才会显得比较重要,而且空间观念也只有到学习几何或者立体几何的时候,才需要开始培养。这种教育理念显然是不合适的,任何一种能力的培养过程都是循序渐进的,在逐渐积累的过程中,积累的量足够才会由量变引发质变,学生才能自然而然地掌握这样的能力。所以对于学生的空间观念的培养,必须从小学阶段就开始重视。
  青岛版五四制小学数学教材中从一年级开始就已经在不断地融入一些空间能力培养的内容,比如一年级上册的比较长短,厚薄轻重这一部分的内容,以及认识左右上下和前后,辨别从不同位置拍摄的物体这些内容也都是关于学生的空间能力培养的。一年级下册有认识东南西北,三年级上册中的平移和旋转,三年级下册中的平行与相交,四年级上册中的三角形的学习,五年级上册中的长方体与正方体的认识,这些教学内容的设计从一年级开始,贯穿了整个小学阶段的数学教学内容。
  教材中所涉及的关于空间能力培养的教学内容,从简单的生活中的常识开始,经历了从平面到立体的不断纵深发展,整个设计的内容是从易到难的一个过程。所以教师必须要深挖教材内容,不断地转变自己的教育理念,树立正确的教育观念,要充分地认识到对于学生的空间能力的培养,应当是从小就要开始重视的,整个空间能力的培养过程是一个循序渐进的过程,整个小学阶段不断地进行铺垫和锻炼,最终让学生顺利地拥有比较好的空间能力,然后才可以面对和接受更加复杂的立体几何的学习。
  二、让学生利用实物培养空间能力
  小学阶段的学生由于知识储备不够、社会经验欠缺、理解能力较弱且缺乏自我约束的能力,所以在小学数学课堂教学的过程中,教师必须要充分考虑到学生这些阶段性的身心发展特点,将能力培养、知识教学与学生的身心特点结合起来,对教学过程进行更加充分细致的设计,让学生在学习的过程中可以顺利地实现教学目标,在充分掌握新知识的同时,相关的能力也可以得到更好地培养。空间能力对于年龄较小的学生来说是比较陌生的,也是比较难培养的,因为本身这个阶段的学生相关的能力就比较薄弱,所以教师在进行课堂设计的时候,可以设计一些活动,让学生通过实物的操作来培养空间能力。
  比如:在学习“长方体和正方体的体积与表面积的计算”这一部分内容的时候,教师就可以借助实物进行教学,这样就可以大大降低教学的难度,还可以让学生更好地理解所学的内容。教师可以准备一些长方体和正方体的模型,以及一些正方体和长方体的展开图。教学之前先下发这些模型,让学生仔细观察模型,通过触摸和观察可以让学生对长方体和正方体产生比较具象的印象。而且通过对不同大小的模型的触摸,以及结合展开图对模型进行观察,可以让学生具体地感受到面积和体积大小的不同。通过这些活动,学生在脑海里已经形成了比较具体的长方体和正方体的模型,在之后的学习中,学生已经可以不借助实际的长方体和正方体的模型,就可以通过脑海中构建长方体与正方体的模型来解决具体的问题。这就是比较典型的空间能力的培养。
  小学阶段最开始培养学生的空间观念的时候,对于实物的依赖性还是比较大的。尤其是小学阶段的学生,形象思维特征非常显著,所以在开始初步培养学生的空间观念的时候,就需要多借助实物来引导学生建立空间观念。学生在脑海中形成具象的几何图像,对于学生来说是非常重要的一个进步,这不仅意味着学生的空间能力培养初见成效,还让学生在探究数学问题的时候,有更多的可以思考的方向,实际上提高了学生的数学综合能力。
  三、充分利用多媒体设备来拓展学生的空间能力
  随着社会的不断发展,多媒体设备在学校教学中已经应用得非常广泛了,不管是电子白板还是投影仪,或者是希沃白板,现在都已经是常见的教学设备。这些多媒体设备的好处就是可以更好地展示一些教师无法言传,以前学生只能靠意会来学习的一些内容。在学生学习方位或者几何图形的时候,多媒体设备的优势就会非常明显,因为多媒体设备,可以非常直观地表现出学生需要学习的内容,甚至还可以通过一些视频,在具体的情境中去展示这些内容。所以在对学生进行空间能力培养的时候,教师必须要充分地使用多媒体设备,在网络上搜集更加丰富的资源,通过精心设计课堂教学环节,为学生带来更好的课堂教学。
  比如:在学习“长方体和正方体的认识”这一部分内容的时候,为了让学生更加清晰地了解什么是棱,什么是面,什么是顶点这些内容,教师可以通过多媒体设备来进行教学,如果是投影或者是媒体播放器,那么教师可以制作一个相关的视频,在视频中将一个长方体不断地进行拆分,拆分出来的每一部分都标清楚是什么,让学生可以直观地看到长方体的各个部分,还可以让学生清楚地了解长方体有几个面,几个棱,几个顶角,还可以看到哪几个棱是相等的,哪几个面是相等的。这种直观的视觉冲击更容易让学生留下深刻的印象,也更容易让学生接受这些内容。如果是希沃白板或者电子白板,教师甚至可以在屏幕上直接构建一个长方体或者正方体,然后一点一点进行拆分,比如取出一个棱,然后告诉同学们这是一个棱,然后把所有的棱都拆出来,让同学们数一数一共有几个棱,哪些棱是相等的。拆完了还可以再拼回去。在拆开然后拼回去的过程中,学生就可以非常直观地看到长方体或者正方体的构成,脑海中自然就会形成长方体和正方体的立体图形,而且还是可拆分,可合并的立体图形。
  这种教学方法对于学生的空间能力的培养是非常有效的,比起传统的教师口述,或者在黑板上作图的这些教学方法,现在的学生显然对多媒体更感兴趣,毕竟现在是一个网络时代,学生接触网络比较早,也比较多。所以使用这种教学方法不仅可以更好地培养学生的空间能力,还可以吸引学生的学习注意力,提高学生的学习积极性,是一个一举多得的好办法。
  四、让学生通过动手操作来培养空间能力
  小学阶段的学生活泼好动坐不住,注意力很难长时间地集中,这些特点都导致了在小学阶段的数学教学过程中不能长时间地讲解知识点,因为这样很难达到比较好的教学效果,还会让学生对数学课堂教学产生厌烦的情绪。所以在课堂教学的过程中,适当地加入一些动手操作的小活动,会是一个非常好的调剂课堂气氛的方法。既不会让学生觉得课堂学习太过于枯燥,还可以将学生的注意力都集中到课堂中来,培养学生的动手能力,也让学生更好地融入课堂教学中。尤其是涉及空间能力的相关内容的学习时,动手活动更是必不可少。因为涉及空间能力的教学内容都比较抽象,只凭教师讲解,学生是非常难理解的,所学内容都没有办法正常地接受,就更不要提培养学生的空间能力了。所以为了让学生更好地接受相关的内容学习,同时也可以培养到学生的空间能力,课堂教学中加入相应的活动,让学生动手操作是非常必要的。
  这种方法最常见也是最常用的时候,就是在进行长方体和正方体的教学的时候。几乎所有的教师都会在进行这一部分内容教学的时候,不管是在课上或者是在课后,让学生自己动手去画一画,裁一裁,拼一拼,让学生亲自上手制作一个长方体或者正方体。这样的动手活动,可以让学生学到非常多的东西。比如明确知道长方体或者正方体有几个面,正方体的6个面都是一样大的,正方体的所有棱长都是一样长的,长方体的相对的面都是等大的等等这些内容,这些内容如果是教师直接讲,那么学生也有可能会记住,但是学生的脑海中却很难形成相关的立体影像,也就是说这些内容是零散的,不成形的。而学生动手制作的过程,也是学生的脑海中逐渐形成立体图形的过程。学生可以独立制作一个正方体,或者长方体,就意味着学生的脑海中已经形成了具体的长方体或者正方体的立体图形。
  学生通过自己动手可以形成更深刻的认知,从而在脑海中构建更加具体的立体图形。这对于学生培养空间能力,解决相关的具体问题都有着非常重要的意义。教师必须要清楚,学生仅仅通过看来培养空间观念是远远不够的,只有学生通过自己亲自动手操作,亲身经历立体几何的搭建过程,才会对几何体产生深刻的认识。
  空间观念的培养是小学阶段的数学教学过程中比较难的教学内容,因为这一部分内容比较抽象,正好与学生的阶段性身心特征相悖,学生学习起来比较吃力,对内容比较难理解,所以教师在教学的设计上一定要更加用心,要多探索多实践,不断地创新教学方法,选择更好更合适的教学模式,让学生在完成课堂教学目标的同时,不断提高空间观念。

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