原创《数学教学中如何培养学生的空间观念》
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［摘 要］空间观念是数学教学的核心内容之一,也是学生必须具备的素质和能力.数学课堂中,教师可通过观察、操作、想象等途径培养学生的空间观念,以促进学生对所学内容的理解与掌握,发展学生的数学核心素养.
［关键词］数学教学；培养；空间观念
［中图分类号］G623.5［文献标识码］A［文章编号］10079068（2018）33003601
空间观念是指物体的形状、大小、距离、方位等特性在人脑中的反映.培养空间观念不仅有助于学生观察、操作、想象、比较、抽象概括等能力的提升,而且有利于学生数学核心素养的发展,为学生今后的几何学习打下坚实的基础.但在实际的数学教学中,由于受应试教育的影响,教师往往注重知识的传授,忽视学生空间观念的培养,不利于学生数学学习能力的提升.那么,在数学课堂中,教师如何才能有效培养学生的空间观念呢？
一、认真观察是基础
实践证明,学生的空间知识主要来自于现实原型,这就离不开对事物进行认真细致的观察.因此,在数学课堂中,教师要给予学生充足的观察时间,让学生在视觉上感知物体所占空间的大小,使学生的空间观念得到有效培养.
例如,教学“观察物体”这一内容时,教学的主要目标是让学生认识到从不同方向观察物体的形状是不同的,能够辨认从各个不同侧面观察到的简单物体的形状.课堂上,教师把六个面都画有不同颜色的长方体呈现学生面前,让学生仔细观察,并说说自己看到的面是什么颜色的.由于学生的观察角度不同,他们观察到的长方体的面的颜色自然就不同.在学生对观察角度有了自己初步的认知体验后,教师再把事先准备好的小正方体、球、圆柱体让学生观察,并让学生把自己的观察说一说.学生由于所处的位置不同,观察到的图形自然就不一样.在此基础上,教师再随意摆放球、圆柱体、小正方体的位置,让学生说说自己观察到的物体是什么样子的.这样教学,静中有动,富有变化,使学生对不同角度观察到的物体的特点有进一步的理解与认识,有效培养了学生的空间观念.由此可见,没有仔细观察,就没有对事物特点的深刻认知.上述教学中,教师根据具体的教学内容和学生的认知规律,教给学生观察的基本方法,引导学生在头脑中构建出所观察到物体的形象.这样不仅深化了学生对所学知识的理解和掌握,而且促进了学生空间观念的形成与发展.
二、注重操作是关键
数学学习与动手操作是分不开的,特别是“图形与几何”的教学,教师不仅要引领学生认真观察,还要鼓励学生亲自画一画、剪一剪、拼一拼,帮助学生在实践操作中内化所学知识,使学生对事物的看法由感性认识上升到理性认识,培养学生的空间观念.
例如,教学“平移、旋转与对称轴”这一内容时,如果教师只是以下定义的方式让学生知道什么是平移、旋转与对称轴的话,那么学生不仅不理解这些抽象的概念,而且他们很难真正明白平移与旋转的现象具体指的是什么.因此,在教学平移与旋转时,教师可以直尺、课本等物体做一做平移现象,用自制的风车让学生感受什么是旋转；教学对称轴时,教师可让学生折出圆形、正方形、长方形等纸片的对称轴,并说说每种图形各有多少条对称轴.如此教学,使学生在操作中感知、在操作中体验,培养与发展了学生的空间观念.由此可见,在数学教学中,要想让学生真正获得新知,教师就要根据具体的教学内容让学生亲自做一做、试一试,避免教师硬性地把一些知识强塞给学生.这样既使学生的探究和理解更加深刻,又促进了学生空间观念的发展.
三、鼓励想象是提升
《数学课程标准》指出“要使学生能从较复杂的图形中分解出基本的图形,由几何图形想象出实物的形状”,这说明在“图形与几何”教学中,教师要善于引领学生通过想象来学习.因此,教师在教学中应充分放手,鼓励学生大胆想象,主动建构知识,促进学生空间观念的形成.
例如,教学“圆柱与圆锥的认识”这一内容时,教师先让学生观察生活中的实物,说说哪些物体是圆柱形、哪些物体是圆锥形的.在教师的启发下,学生纷纷说出冰激凌、易拉罐、饮料瓶子、麦堆等日常生活中常见物体的形状.然后教师引导学生动手操作,感知圆锥与圆柱的侧面和底面的特点.这时学生虽然对圆柱与圆锥有了一定的认识,但这对于整个学习内容来说,只不过是获得了对圆柱与圆锥的表面认知.那么,怎样才能深化学生的认知,使学生的空间观念得到发展呢？教学中,教师可以长方形的小旗和三角形的小旗为例,让学生想象它们旋转一周后的样子.学生经过闭目想象,对圆锥与圆柱的形状自然了然于胸,从而促进了学生空间观念的形成与发展.
数学教学中,空间观念的形成是离不开想象的,只有借助于想象,学生对圆锥与圆柱才能形成深刻的认识,并能够自觉地从实物中抽象出具体的图形或框架.上述教学,教师帮助学生积累了一些几何形体方面的感知经验,收到了显著的教学效果.
总之,在数学教学中,教师应根据学生的实际情况,灵活运用各种教学方法,引导学生真正经历观察、操作、想象等活动过程,使学生的空间观念得到有效培养.
（责编杜华）
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