空間觀念是數學課程改革的一個課程核心概念,主要是根據物體特征抽象出幾何圖形,根據幾何圖形想象出所描述的實際物體;想象出物體的方位和互相之間的位置關系;描述圖形的運動和變化等。空間觀念主要表現包括“能夠由幾何圖形聯想出實物的形狀,由實物的形狀抽象出幾何圖形,進行幾何體與其三視圖、展開圖之間的轉化”。這是一個包括觀察、想象、比較、綜合、抽象、分析,不斷地由低到高、由淺入深向前發展的認識客觀事物的過程,是建立在對周圍環境直接感知基礎上的對空間與平面相互關系的理解和把握。空間觀念是客觀事物在人腦里留下的概括的表象,離開實物和圖形,既難以建立,更難以向高層次發展。本文將闡述“聯系生活實例”幫助高段小學生分析客觀事物,認識、概括、建立空間觀念的一些想法。

案例一: 一位教師講授《角的初步認識》的一個片段

首先,播放一年級加入少先隊的情景錄像,引出紅領巾是紅旗的一角,是少先隊員的標志。接著,引入數學問題,讓學生說一說哪里是角、共有幾個角。在學生初步感知角的存在后,再讓學生回憶在哪些地方見過角。最后,根據學生的回答適時總結或出示課件圖片中的角。

分析:學生在輕松愉快的課堂氛圍中,聯系生活,引出數學問題,迅速抓住數學知識的本質,對角的形狀有了直觀的認知。同時,學生在如此和諧的氛圍中,與他人分享自己的思考成果,構建新的知識體系,空間觀念在此過程中慢慢形成。聯系生活實際,利用生活中具體的實物進行直觀教學,也是培養學生空間觀念的常用方法。隨著空間想象能力的提升,學生逐步做到看見實物想到抽象的圖形,并能進行空間形式的思考。

案例二:《體積與容積》 教學片段

教學片段A:

師:請找一找比粉筆盒占空間大的物體?(出示一個粉筆盒)

生:課桌占的空間比粉筆盒占的空間大。

師:再找一個比粉筆盒占空間小的物體?

生:橡皮占的空間比粉筆盒占的空間小。

師:看來,物體不僅占空間,還有大小之分。(板書:大小)在數學中,我們把粉筆盒所占空間的大小叫做粉筆盒的……

生:體積。

師:水杯的體積呢?鉛筆盒的體積呢?蘋果的體積呢?(出示實物)

生:水杯所占空間的大小就是水杯的體積……

師:說了這么多物體的體積,你能概括一下究竟什么是物體的體積嗎?

生:物體所占空間的大小叫做物體的體積。(教師板書)

教學片段B:

把書包放進課桌抽屜后,用手摸一摸抽屜里剩余部分的空間,發現很難再放下別的物體,說明書包占據一定的空間,讓學生親身感受“空間”“空間大小”的實際意義。接著,再組織學生比較書包與文具盒所占的空間大小,通過觀察和體驗,得出物體的空間有大有小的結論。

分析:看似兩種截然不同的教學思路,實際都是從生活實例出發,借助具體的實物展開學習,幫助學生建立空間觀念。教學片段A中,教師以輕松愉快的“聊天式”教學方式,讓學生在看、找、想、說等活動中,體驗“物體占空間的相對大小”,感悟出“體積”的內涵,在教師的追問中,學生在不經意間對“體積”的概念已經有了深刻的認識。教學片段B中,充分發揮了實物的作用,通過觀察和體驗,得出物體的空間有大有小的結論,這樣使學生獲得的空間感覺是直觀的、深刻的,同時為以后發展空間觀念打下堅實的基礎。

案例三:《長方體表面積計算》教學片段

在學習了長方體表面積計算方法后,讓學生討論:“在實際生活中,還有哪些問題需要運用長方體表面積的知識解決?這些問題是否都要求六個面的總和?”然后,匯報并舉例。

生1:計算做一個煙囪需要的鐵皮,只需要求前后左右四個側面的面積。

生2:計算粉刷長方體蓄水池的水泥面積,則應求五個面的面積。

生3:求用涂料粉刷教室的面積,則求出五個面的總面積后,還要減去門窗的面積等。

學生舉出很多實例,詳細地闡釋每一種的解題方法,教師進行小結。

分析:教師拋出“在實際生活中還有哪些問題需要運用長方體表面積的知識解決?這些問題是否都要求六個面的總和?”這一數學問題,為學生提供了豐富的想象空間。由于高段學生有一定的生活經驗,因此學生通過思維發散經歷“實物到圖形,再由圖形還原為實物”這樣一個過程,不僅豐富了數學知識,同時也增強了空間觀念的應用意識,使空間觀念得到進一步發展。

空間觀念的培養,要以課堂教學為載體,精心設計教學。根據小學生的年齡特征以及認知規律,設計出以生活實例為起點且生動、形象、直觀的教學活動,讓學生從生活實例中去觀察、探索,從而由淺入深、由具體到抽象。培養學生空間觀念是循序漸進的,日常教學中要持之以恒。

作者單位 西北大學附屬小學

責任編輯:張 言