袁帥
【摘要】“空間觀念”是小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。教師以培養(yǎng)學(xué)生空間觀念為指向,從優(yōu)化資源篩選、優(yōu)化操作活動、優(yōu)化知識整合、優(yōu)化媒體演繹、優(yōu)化實踐訓(xùn)練等維度入手,加強數(shù)學(xué)課堂教學(xué)策略的創(chuàng)意設(shè)計和優(yōu)化調(diào)整,提高數(shù)學(xué)知識課堂演繹效果,強化學(xué)生數(shù)學(xué)概念理解,推進學(xué)生邏輯思維、抽象思維、空間思維的協(xié)同發(fā)展,助推學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)不斷發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);空間觀念;教學(xué)策略
在高學(xué)段數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中,有關(guān)圖形、空間的幾何知識占據(jù)比重明顯增加,更加關(guān)注學(xué)生抽象思維、空間觀念的有效培養(yǎng)。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教師需立足學(xué)生實際學(xué)情,優(yōu)化調(diào)整數(shù)學(xué)課堂教學(xué)策略,以更具體系性、針對性、引導(dǎo)性的教學(xué)模式,不斷強化學(xué)生空間認(rèn)知思維和空間應(yīng)用能力,形塑學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
一、優(yōu)化資源篩選,增強直觀學(xué)習(xí)體驗
“觀察”是學(xué)生獲取圖形信息,感知空間關(guān)系最直接的學(xué)習(xí)方式。教師優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂教學(xué)資源發(fā)掘篩選,引入更多教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的觀察學(xué)習(xí)素材,增強學(xué)生直觀學(xué)習(xí)體驗,為學(xué)生順利抽象、建構(gòu)數(shù)學(xué)知識,塑造數(shù)學(xué)空間觀念奠定堅實基礎(chǔ)。
教師加強觀察教學(xué)的思維誘導(dǎo),通過全方位、多角度展示實物素材,投放啟思性數(shù)學(xué)問題等方式,指導(dǎo)學(xué)生抽象出其中的數(shù)學(xué)模型,抓住關(guān)鍵空間要素展開學(xué)習(xí)。在涉及到對長方體和正方體的特征性認(rèn)識的相關(guān)教學(xué)中,教師拿出事先準(zhǔn)備好的塊狀積木、鉛筆盒、魔方等實物素材,要求學(xué)生從不同的角度對這些實物進行觀察,并嘗試總結(jié)出這些實物所具備的共同特征。學(xué)生在經(jīng)過認(rèn)真的觀察比對之后,發(fā)現(xiàn)積木、鉛筆盒和魔方都是由頂點、棱、面三種幾何元素所構(gòu)成的,而且每個實物素材中的三種幾何元素的數(shù)量具有一致性。在學(xué)生總結(jié)出這些特征后,教師引導(dǎo)學(xué)生思考,生活中還有哪些實物具備這樣的特征,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會抓住要點,歸納總結(jié)出長方體和正方體的特征。
教師設(shè)計觀察學(xué)習(xí)活動,將生活中的實物元素展現(xiàn)在學(xué)生面前,使學(xué)生在觀察實物素材中構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,抽象構(gòu)建數(shù)學(xué)知識。學(xué)生從對積木、鉛筆盒、魔方等生活實物的觀察比對中,逐漸形成了對頂點、棱、面等幾何元素的認(rèn)識,掌握有關(guān)長方體和正方體特征的數(shù)學(xué)知識。教師將抽象的幾何知識與生活實物相聯(lián)系,有助于增強學(xué)生的直觀學(xué)習(xí)體驗,進一步開發(fā)學(xué)生的空間認(rèn)知思維。
二、優(yōu)化操作活動,強化概念表象理解
小學(xué)生具有活潑好動、樂于探索新鮮事物的學(xué)習(xí)心理特點,對操作類學(xué)習(xí)活動有著特殊的學(xué)習(xí)情感。教師貼合小學(xué)生這一學(xué)習(xí)特性,增設(shè)圖形幾何知識相關(guān)的操作學(xué)習(xí)活動,引導(dǎo)學(xué)生借助操作學(xué)習(xí),形成更多有關(guān)圖形概念的表象認(rèn)知,幫助學(xué)生更加全面、深刻地構(gòu)建數(shù)學(xué)概念。
教師彰顯學(xué)生在操作學(xué)習(xí)活動中的主體地位,采取自主操作、合作探究等方式,把操作活動放權(quán)給學(xué)生,充分調(diào)度學(xué)生數(shù)學(xué)操作學(xué)習(xí)的思維積極性。教學(xué)“長方體和正方體的體積”知識時,由于學(xué)生之前從未接觸過有關(guān)于“體積”的數(shù)學(xué)概念,教師針對性設(shè)計操作實驗,讓學(xué)生在實驗中自主探究,形成對體積這一概念的初步印象。教師指導(dǎo)學(xué)生向透明容器中注入適量的水,然后將一塊石頭放入注了水的透明容器中,這時可以發(fā)現(xiàn)容器中的水位升高了。為什么會這樣?學(xué)生在思考、討論后,認(rèn)識到石頭占據(jù)了容器中原屬于水的空間,所以水位上升,進而推出物體所占空間的大小叫作物體的體積的結(jié)論。此時教師切入長方體、正方體體積計算方法的教學(xué)內(nèi)容,能夠收到事半功倍的教學(xué)效果。
教師設(shè)計數(shù)學(xué)實驗操作活動,指導(dǎo)學(xué)生在探究石頭使水位上升的原因的過程中體會物體與所占空間的關(guān)系,有助于學(xué)生更加全面、深刻地理解“體積”這一數(shù)學(xué)概念,強化學(xué)生立體圖形空間感知,為后面學(xué)習(xí)長方體與正方體體積的計算奠定基礎(chǔ)。而且自主探究的實驗形式使學(xué)生在操作學(xué)習(xí)活動中占據(jù)主體地位,能夠有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,強化學(xué)生對有關(guān)圖形概念的表象認(rèn)知。
三、優(yōu)化知識整合,指導(dǎo)認(rèn)知體系建構(gòu)
小學(xué)數(shù)學(xué)教材是按照由淺及深、由易到難的順序編排的,新舊知識存在明顯的思維遞進性和內(nèi)在聯(lián)系性。教師優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容的多元整合,對教材內(nèi)容進行增、刪、合、分等靈活處理,幫助學(xué)生建立圖形與空間的緊密聯(lián)系,指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)完善、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)。
教師進行新知識的教學(xué)時,注意聯(lián)系與之相關(guān)的舊知識,利用新舊知識間的內(nèi)在聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建對新知識的認(rèn)知路徑,降低學(xué)生的學(xué)習(xí)成本,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。學(xué)生在學(xué)習(xí)“長方體和正方體的表面積”這部分內(nèi)容時,能夠通過觀察、操作,自主發(fā)現(xiàn)長方體的表面積是由長方體的六個面的總面積所構(gòu)成的,而這六個面正是由六個長方形所構(gòu)成的。教師帶領(lǐng)學(xué)生回顧“長方形和正方形的面積”一單元的內(nèi)容,復(fù)習(xí)長方形的面積計算公式,然后將這個公式應(yīng)用到長方體的表面積的計算中,分別求出長方體的六個面的面積再將之相加,即可指導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出長方體和正方體的表面積計算公式。
四、優(yōu)化媒體演繹,延展空間認(rèn)知思維
隨著各類信息技術(shù)教學(xué)設(shè)備和教學(xué)手段在中小學(xué)學(xué)科教學(xué)中的有效普及,信息化、現(xiàn)代化教學(xué)模式已經(jīng)成為小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的常態(tài)化選擇。教師充分發(fā)揮信息技術(shù)教學(xué)模式強大的直觀性、兼容性、交互性等優(yōu)勢,優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂媒體演繹,借助信息資源呈現(xiàn)直觀的圖形素材和抽象的空間關(guān)系,不僅能為數(shù)學(xué)課堂注入全新活力,激活學(xué)生數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)興趣,還能彌補實物演示等傳統(tǒng)教學(xué)資源的不足之處,實現(xiàn)化抽象為具象的教學(xué)演繹效果,助力學(xué)生空間思維能力發(fā)展。
有些數(shù)學(xué)知識的表現(xiàn)形式十分抽象,很難在現(xiàn)實中直接展現(xiàn)出來,不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解。處理這些知識內(nèi)容時,信息技術(shù)可成為教師重要的教學(xué)載體選擇。例如,教學(xué)“圓的面積”時,將圓的面積計算公式教給學(xué)生非常容易,難點在于如何讓學(xué)生理解這個公式。教師借助信息技術(shù),將圓平分成若干個小扇形,可以將圓拼成近似于長方形的一個圖形,而且平分的份數(shù)越多拼成的圖形越近似于長方形。教師通過這種方式,可以將求圓的面積轉(zhuǎn)成求長方形的面積,用長方形的面積公式來解讀圓的面積公式,幫助學(xué)生掌握這部分知識。
教師借助信息技術(shù),將求圓的面積的問題轉(zhuǎn)換成了求長方形的面積的問題,將一個學(xué)生難以理解的數(shù)學(xué)問題變成了一個學(xué)生熟悉的問題,降低了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的難度,深化了學(xué)生對于圓的面積公式的理解和掌握。教師依托媒體演繹的教學(xué)優(yōu)勢,將一些抽象的幾何問題具體化,彌補傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足,延展學(xué)生的空間認(rèn)知思維。
五、優(yōu)化實踐訓(xùn)練,提升學(xué)科應(yīng)用能力
小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)不能停留在知識傳授和技能訓(xùn)練當(dāng)中,要指導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識靈活解決生活問題,真正實現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的“學(xué)以致用”的最終目標(biāo)。教師優(yōu)化數(shù)學(xué)實踐訓(xùn)練形式,利用空間幾何知識與學(xué)生日常生活密切相關(guān)的知識特點,布設(shè)生活氣息濃厚的實踐學(xué)習(xí)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生正確分析、掌握數(shù)學(xué)知識并在具體應(yīng)用場景中靈活應(yīng)用,延展學(xué)生數(shù)學(xué)空間思維廣度,進而推動學(xué)生空間幾何知識的有效內(nèi)化,提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科應(yīng)用能力。
教師延展數(shù)學(xué)實踐訓(xùn)練活動的教學(xué)域度,立足課堂教學(xué)或階段性教學(xué)的知識要點,設(shè)計更多課下實踐活動項目,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科應(yīng)用意識,強化學(xué)生數(shù)學(xué)空間觀念?!皥A柱與圓錐”單元內(nèi)容與之前所學(xué)的長方形、正方形、圓等內(nèi)容聯(lián)系密切,教師注意引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中的各種圖形元素,聯(lián)想、抽象出其中涉及到的平面圖形和立體圖形,借此展開數(shù)學(xué)實踐訓(xùn)練活動。
教師由一幅畫展開聯(lián)想,將長方形、圓形、圓柱等知識點聯(lián)系起來,訓(xùn)練學(xué)生對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力,有助于鍛煉學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用思維的綜合性和靈活性。教師提問的內(nèi)容涉及很多平面圖形與立體圖形的轉(zhuǎn)化、聯(lián)系,可以延展學(xué)生空間認(rèn)知思維深度,讓學(xué)生從不同層面解讀幾何圖形知識內(nèi)涵,加深學(xué)生數(shù)學(xué)知識認(rèn)知理解。
加強學(xué)生空間觀念的培養(yǎng),是改善學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法和認(rèn)知習(xí)慣,提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)能力的必然路徑,也是切實提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)品質(zhì),打造高效化、高質(zhì)量數(shù)學(xué)課堂的有力抓手。教師尊重小學(xué)生身心發(fā)展的客觀規(guī)律,圍繞學(xué)生幾何知識學(xué)習(xí)過程中存在的實際問題,優(yōu)化調(diào)整數(shù)學(xué)課堂的資源,促進學(xué)生空間觀念的有效塑造。
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