基于核心素养视角,培养空间思维能力

作者:未知

  摘 要:思维能力是小学生学习数学的关键,空间思维能力在小学生图形与几何知识的学习过程中必不可少,本文从以下三个方面――由表及里,观察感知、想象猜测,形成表象、动手操作,获得体验论述如何在小学数学课堂上培养学生的空间思维能力。
  关键词:小学数学 空间思维 核心素养
  【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】1005-8877(2019)12-0140-01
  小学生空间思维能力的培养需要由形象到抽象的过渡过程,因学生的想象力与理解力都处于表浅水平,笔者教学时按照观察、想象、操作的顺序使学生逐渐领悟到图形与几何的学习方法,从空间、方位和运动等方面建立起空间思维能力。
  1.由表及里,观察感知
  观察图形是認识图形的第一步,只有把图形的特点充分理解清楚才能认识这一类图形,我在教学时通过让学生观察大量的物体形状,找出各种图形的特点和共同点,由表及里地把同类图形辨别清楚并说出名称,初步培养空间思维能力。
  例如我在教学“认识图形(一)”时,这节内容要求学生认识简单立体图形的实物和图形,学生在以前已经接触过各种各样形状的玩具或物品,我在课堂上通过展示物品给学生开展教学。首先我拿出了足球、篮球和皮球放在讲桌上,同学们都快速说出它们的名称,我接着问:大家再仔细观察,有没有发现它们有什么相同的地方呢?学生普遍回答:它们都是圆的。我接着引导:大家看黑板,我们这节课要学习“认识图形”,同学们想想它们有没有一个共同的名字呢?这时一部分同学回答“圆”,还有一部分同学回答“圆球”,我继续说道:这些玩具是不是圆滚滚的,都没有一个平平的地方呢?它们都叫做“球”,同学们可以自己制作一个“圆”,然后快速将其绕圆心旋转360°看看会发生什么?同学们在制作完成后会回答说“球”。同学们接受之后我又展示出积木中的圆柱体,同学们认真观察后大部分只能说出“它们都有两个圆形的面”、“它们可以像球一样滚来滚去”、“它们也可以立在桌子上,有的高有的矮”这些特点,少数几个同学能够说出“圆柱体”这个名称,我继续帮助学生回想生活中见到的柱子的形状,共同认识了圆柱体。
  球和圆柱体的名称相对来说比较陌生,我把教学重点放在这两类图形的认识上,正方体和长方体的认识我更多地强调学生观察面的个数和形状,然后通过多媒体放映长方形和圆旋转360°的3D模型。使学生理解这些立体图形与平面图形最大的区别是它们都会占据一定的空间,在观察与记忆中形成空间感。
  2.想象猜测,形成表象
  认识基本图形之后学生需要在空间感的基础上进一步培养方位感,我引导学生借助想象与猜测培养这部分的空间思维能力,从不同的方位角度观察同一物体看到的图像是不一样的,这部分能力的培养可以锻炼学生在不需要细致观察的情况下想象出各个方位的图像。
  例如我在教学“观察物体”时,首先给学生放映动画“盲人摸象”,学生们在观看动画时觉得盲人们总是说不对大象的样子,他们只摸到了大象的一小部分就说那是大象的样子,这种做法是不正确的。看完短片后,我给同学们展示了一张小猴子正面的照片,学生一眼就认出照片上是一只猴子,随后我又放映一张小猴子背面的照片,同学们认为两张照片是同一只小猴子,这只是从前面、后面观察的效果,当我展示从两个侧面拍摄的照片时,学生们就分辨不出到底是左侧还是右侧的图像,这时我让四位同学分成一组,分别用“F”“B”“L”“R”四个字母表示前、后、左、右四个方向,让这四名同学分别代表“F”“B”“L”“R”四个字母,围绕实物玩具猴站作十字架形状分别从四个方向观察,分别对应刚刚放映的四张照片来分辨左右侧的图像有何异同。学生们轮流观察后,对侧面的图像基本可以分辨清楚,此时我让学生尝试做练习十五的3题,四人一组想象面前摆放着飞机模型,并选出自己所在位置观察到的图像,绝大部分学生都能想象出正确的图像。
  通过这节课的教学学生们认识到某个角度观察到的物体只是它的一部分,并不能代表物体整体,而且在课堂上培养借助给出的平面图形想象各个方位不同图像的能力,进一步提升空间感并建立起方位感。
  3.动手操作,获得体验
  上述两种能力都是在静态下进行的,但我们日常生活中见到的绝大多数图形都是经过一些特定变换的,在没有系统学习之前学生凭借静态想象理解图形变换是很困难的,我教学时倾向于让学生亲自动手获得相关知识的体验,培养运动的空间思维能力。
  例如我在教学“平移、旋转和轴对称”时,两种图形运动方式和轴对称图形的初步认识都需要学生亲自动手体验。我先列举出一些生活现象:开关推拉门或推拉窗,升国旗等,利用这些现象向同学们解释平移是物体沿着一条直线移动而旋转则是围绕一点或轴转动,同学们想了想又提出钟表、陀螺等常见的旋转现象,为了加深印象我让每位同学制作了长方形、圆、正方形等形状,使其制作图形平移5cm或任意距离、旋转180°或360°、轴对称后观察是否存在变化。轴对称图形的认识关键是找到对称轴,我让学生准备正方形和长方形的卡纸,分别折叠使折叠后两部分图形完全重合,学生发现正方形有四种折法,也就是可以找到四条对称轴;这时我问学生长方形会不会也有四条对称轴呢?一部分学生认为有,我让学生继续对折长方形,看可以找到几条对称轴,学生们反复验证后发现长方形虽然沿着对角线折叠后两部分图形相同但是不会重合,也就是只有两条对称轴。
  在这部分教学中,同学们发现动手操作的作用,不仅加深了对旋转和轴对称图形的理解,还纠正了长方形有四条对称轴这一错误的观念,在操作中对几何图形的运动认识更加深刻。
  4.结语
  总之,在核心素养视角下的空间思维能力的培养课堂中是需要一定顺序与方法的,尤其是在低年级小学生的图形与几何教学中,只有充分进行观察、想象与操作,才可能建立起完善的空间思维。
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