在小学数学教育的崭新篇章中,培养学生的空间观念不仅是教师们积极践行新课标理念的关键一环,更是构筑学生学科核心素养不可或缺的重要组成部分。这一任务要求教师们不仅要在课堂上巧妙融入空间思维训练,还要在日常教学中不断引导学生观察、想象、操作,以此深化他们对空间结构的理解和感知。
一、小学数学教学中学生空间观念的培养意义
(一)有利于发展学生的几何直观素养
新课标着重强调,学生需具备“用数学的眼光观察现实世界”的能力,在小学阶段,这主要体现在抽象思维、几何直观、空间观念及创新意识上。其中,几何直观与空间观念作为“图形与几何”领域的核心素养,尤为重要。在小学数学教学中,强化空间观念的培养,对提升学生的几何直观能力大有裨益。
(二)有利于提高学生的数学思维能力
数学赋予学生一种独特的视角,用以理解与诠释现实世界。小学数学课程改革的核心目标之一,在于引导学生运用数学思维,揭示事物的本质,搭建数学与现实之间的逻辑桥梁。新课标明确指出,要培养学生“用数学思维审视现实世界”。因此,思维训练在数学课程中占据核心地位。借助小学数学教学,教师能够有效提升学生的空间观念,进而锻炼其数学思维能力。
二、新课标背景下小学数学空间观念的培养策略
(一)联系实际生活,丰富空间表象
数学,这一学科深深植根于生活的土壤之中,学生的日常生活中无处不在地体现着“数学知识”的印记。从各式各样的几何图形到复杂的空间结构,数学以它独有的方式渗透在我们的生活中。然而,传统的教学方式往往过于注重知识的灌输,却忽视了数学与生活之间的紧密联系,这在一定程度上削弱了学生的学习动力,也影响了他们空间观念的培养。
以小学数学《长方体和正方体的体积》为例,教师们不再仅仅局限于书本上的知识,而是结合学生的生活经验,设计了一系列生动、有趣的教学活动。在课堂上,教师通过提问的方式,引导学生观察并思考自己日常生活中的现象。比如,教师可以询问学生:“当你们把抽屉里的书本都拿出来放到桌面上时,会发现什么?”这样的问题贴近学生的生活实际,能够迅速激发他们的兴趣。学生们纷纷回答:“抽屉里变得更宽敞了”、“抽屉的空间变大了”。在此基础上,教师再进一步提问:“为什么抽屉的空间现在变得很宽敞?”学生们经过思考后,能够得出“因为我们将抽屉里的书本都拿出来了,原来抽屉的空间被这些书本占据所以显得‘拥挤’”的结论。通过这样的问答互动,教师不仅帮助学生初步构建了“体积”这一数学概念的认知,还进一步引导他们深入思考空间与物体之间的关系。随后,教师再通过一系列与“体积”相关的提问,如“将一支笔放到抽屉里,抽屉会变得拥挤吗?为什么?”、“再放入较多的书本呢?抽屉会变得拥挤吗?为什么?”等,逐步加深学生对“体积”概念的理解。
(二)发挥学生想象,提升空间观念
想象,作为思维的高级形式,在“几何图形”的学习中扮演着举足轻重的角色。为了培养学生的空间观念,教师需在日常教学中加强对学生的想象引导,通过有序、有目的、有重点地观察平面与立体图形,激发学生的空间想象力,帮助他们将新旧知识在想象中串联起来。这一过程,不仅能够让学生在观察与想象中逐步构建起空间观念,还能有效推动学生核心素养的初步形成。
以《多边形的面积》的教学为例,面对学生在“面积公式推导”过程中遇到的挑战,教师巧妙地运用了想象教学法。在平行四边形面积的教学中,教师首先引导学生对平行四边形进行细致观察,随后抛出引导性问题:“如果要将这个平行四边形变成一个长方形,你会怎么做?”这一提问激发了学生的想象力,他们开始在脑海中拆解、分割平行四边形,试图找到将其转化为长方形的途径。经过思考与想象,学生们很快发现,通过剪下一个三角形并将其移至平行四边形的另一侧,即可得到一个长方形。这一发现不仅让他们兴奋不已,更激发了他们进一步探索的兴趣。教师趁热打铁,继续提问:“那么,现在你觉得平行四边形的面积可以怎么计算呢?”学生们自然而然地联想到了长方形的面积计算公式,并据此推导出了平行四边形的面积计算公式——“底×高”。
(三)实施图形设计,深化空间观念
学生空间观念的培养,不应仅仅依赖于模仿和记忆,而应深入挖掘学生内在的创意潜能。图形,这一充满创造性的数学研究对象,与学生的年龄段特点——想象力丰富、探索欲强烈——完美契合。因此,在图形教学中融入创意元素,不仅能满足学生求新、求奇、求趣的心理需求,还能有效促进他们空间观念的形成与发展。
以《三角形》的教学为例,学生在经历了从具体物体中抽象出三角形的过程后,已经掌握了周角、直角、钝角、锐角的大小关系,以及“三角形两边之和大于第三边”、“三角形内角和是180°”等基本概念。为了进一步深化学生的空间观念,教师可以实施创意类图形设计活动。在活动中,教师向学生发放七巧板这一有趣的图形玩具,并引导他们观察七巧板由哪些图形组成。学生们很快发现,七巧板由五个等腰直角三角形、一个平行四边形和一个正方形组成。随后,教师鼓励学生联系自己的生活经验,利用七巧板拼组、设计图案,并要求必须用到三角形。这一任务激发了学生们的创造力和想象力,他们纷纷投入到图案设计之中,有的拼出了房子图案,有的拼出了游艇图案,还有的拼出了蝴蝶图案等,各具特色,富有新意。
三、结语
综上所述,新课标着重指出,教育应致力于丰富学生对现实空间及图形的认知,这一要求旨在帮助学生构建起初步的空间观念。通过教学,不仅要让学生掌握基础的几何知识,更要引导他们学会观察、分析和理解周围的空间环境,从而培养其形象思维和空间思维能力。这一变革性的教学理念,强调了理论与实践的紧密结合,鼓励学生将所学知识应用于解决实际问题中。
参考文献:
[1]《义务教育数学课程标准(2022版)》 中华人民共和国教育部
[2]张凤月.小学数学教学中学生空间观念培养策略微探[J].新课程研究,2023(11):129-131.
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