基于數(shù)字化背景的小學(xué)數(shù)學(xué)空間觀念的培養(yǎng)探究

陳美芳

（福建省連江縣教師進(jìn)修學(xué)校附屬小學(xué)，福建連江 350500）

引 言

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》提出，空間觀念的知識(shí)是重要學(xué)習(xí)的內(nèi)容之一，其主要目的是能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。在小學(xué)階段，加強(qiáng)學(xué)生的空間觀念和空間想象力是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)之一，且提升學(xué)生的空間想象力對(duì)于他們更好地理解生活中的空間有著重要意義[1]。隨著科技的發(fā)展，信息技術(shù)和多媒體手段在教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念具有重要意義，本文將從數(shù)字化角度出發(fā)，探究如何在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中更好地培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。

一、教學(xué)內(nèi)容和生活經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，培養(yǎng)空間觀念

新課標(biāo)中明確指出，教學(xué)活動(dòng)要充分與學(xué)生的實(shí)際生活結(jié)合，充分考慮學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平。培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念自然離不開學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，因此，教學(xué)必須要注重知識(shí)與生活的密切聯(lián)系，讓學(xué)生從自己熟悉的情境出發(fā)[2]。另外，在小學(xué)幾何知識(shí)學(xué)習(xí)中，很多內(nèi)容與學(xué)生的生活聯(lián)系緊密，能夠從生活中找到原型，教師應(yīng)該抓住這一優(yōu)勢(shì)展開教學(xué)。例如，在教學(xué)《角和三角的認(rèn)識(shí)》時(shí)，教師可以通過多媒體教學(xué)為學(xué)生展示生活中的場(chǎng)景或畫面，讓學(xué)生觀察圖片，找到圖片中所蘊(yùn)含的角的內(nèi)容。然后根據(jù)學(xué)生的回答，教師通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊出示圖中角的部分，幫助學(xué)生將數(shù)學(xué)的知識(shí)與生活進(jìn)行結(jié)合，更有助于學(xué)生形成空間的觀念。在這一過程中，學(xué)生能更好地理解相關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。

二、打造開放教學(xué)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生空間觀念

根據(jù)小學(xué)生的年齡和認(rèn)知特點(diǎn)，在實(shí)際教學(xué)中，無法建立空間概念，頭腦中不能形成直觀的空間模型。教師可以讓學(xué)生動(dòng)手制作模具，邊實(shí)踐邊思考，將抽象內(nèi)容轉(zhuǎn)化為直觀內(nèi)容。例如，教師可以設(shè)計(jì)問題：有4個(gè)正方體，如再添加1個(gè)正方體，為了確保正面觀察圖形不產(chǎn)生形狀變化，應(yīng)該如何擺圖？這是一道開放性題目，學(xué)生需要發(fā)散思維進(jìn)行思考和嘗試。這時(shí)，教師可以讓學(xué)生制作模型，動(dòng)手?jǐn)[放模型，通過動(dòng)手操作得到答案。在這一練習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，在數(shù)字化背景下，教師可以借助多媒體教學(xué)，讓學(xué)生觀看動(dòng)態(tài)擺放圖，或借助電子白板讓學(xué)生進(jìn)行擺放操作，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。例如，在學(xué)習(xí)平行和垂直的問題時(shí)，教師可以借助學(xué)生熟悉的魔方展開開放性教學(xué)，在魔方中尋找互相平行和垂直的線，讓學(xué)生指出不同面上的兩條線的關(guān)系或在魔方的面中畫出垂直和平行的線。這時(shí)，會(huì)出現(xiàn)有的學(xué)生在同一個(gè)面中畫出兩條線，有的學(xué)生在魔方的不同面中畫線，產(chǎn)生思維沖突。此時(shí)，教師解決“在同一個(gè)平面內(nèi)”研究?jī)蓷l線的突破點(diǎn)，為學(xué)生建立良好的空間感，讓學(xué)生在輕松開放的情境下塑造空間感，提升空間觀念。

三、在指導(dǎo)繪圖中提升空間想象

在日常教學(xué)中，我們經(jīng)常將空間立體圖形繪制在紙上或黑板上，但這樣的方式無法有效提升學(xué)生的空間觀念。教師可以借助多媒體指導(dǎo)學(xué)生繪制空間圖形，提高學(xué)生的繪圖能力。學(xué)生只有通過動(dòng)手操作，才能更好地理解和認(rèn)識(shí)每一個(gè)立體幾何圖形，建立良好的空間觀念。例如，學(xué)習(xí)長(zhǎng)方體的表面積計(jì)算時(shí)，教師可以通過三個(gè)環(huán)節(jié)完成知識(shí)的講解。首先，向?qū)W生展示實(shí)物，給出長(zhǎng)寬高。其次，讓學(xué)生借助實(shí)物計(jì)算表面積，利用多媒體出示長(zhǎng)方體的透視圖，讓學(xué)生通過透視圖思考每個(gè)長(zhǎng)和寬或和高之間，得到的是哪一個(gè)長(zhǎng)方體中的長(zhǎng)方形。再次，讓學(xué)生動(dòng)手繪制長(zhǎng)方體，脫離圖形，憑借想象思考要求的某個(gè)面的面積。最后，通過多媒體展示結(jié)果，讓學(xué)生的空間觀念得到循序漸進(jìn)的發(fā)展。

再如，在數(shù)學(xué)練習(xí)中也會(huì)涉及需要學(xué)生繪制圖形。如圖1、2、3、4，4個(gè)圖形的面積都是36平方分米，將這些圖形分別卷成圓柱，哪個(gè)圓柱的體積最??？哪個(gè)圓柱的體積最大？你有什么發(fā)現(xiàn)？（單位：分米）

圖1

圖2

圖3

圖4

學(xué)生需要發(fā)揮空間想象力，將這些圖形卷成圓柱，這些長(zhǎng)方形就是圓柱的側(cè)面，學(xué)生需要?jiǎng)邮掷L制出圓柱。前3個(gè)圖形各有2種卷法，所以共要畫出7個(gè)圓柱，找準(zhǔn)每個(gè)圓柱相對(duì)應(yīng)的底面周長(zhǎng)和高，并標(biāo)出數(shù)據(jù)，然后根據(jù)每個(gè)圓柱的數(shù)據(jù)，利用“π×（底面周長(zhǎng)÷2π）的平方再乘以高”得出每個(gè)圓柱體積。通過比較發(fā)現(xiàn)，側(cè)面積相等時(shí)，底面半徑越大，體積就越大。這個(gè)題目對(duì)于小學(xué)生來說比較難，教師可以讓學(xué)生繪制畫圖，利用多媒體呈現(xiàn)各種圓柱并標(biāo)出數(shù)據(jù)，將抽象的內(nèi)容直觀呈現(xiàn)，厘清已知條件，難題將迎刃而解。

四、學(xué)會(huì)在觀察中聯(lián)想，培養(yǎng)空間觀念

通過對(duì)學(xué)生觀察聯(lián)想的引導(dǎo)能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。教師在學(xué)習(xí)中要努力為學(xué)生營(yíng)造能夠激發(fā)聯(lián)想的場(chǎng)景，在課堂中為學(xué)生提供聯(lián)想訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，通過提升聯(lián)想能力來提升學(xué)生的空間觀念。在學(xué)習(xí)最基本的正方形、長(zhǎng)方形、平行四邊形和圓形后，教師可以讓學(xué)生自主聯(lián)想這些圖形，繪制圖畫。有的學(xué)生能夠很巧妙地組合這些圖形，形成一些新的圖形。總之，在空間觀念的培養(yǎng)過程中，教師一定要加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的想象力，借助想象力和觀察力共同促進(jìn)學(xué)生空間觀念的發(fā)展。

結(jié) 語

總之，當(dāng)今社會(huì)下，信息化發(fā)展迅速并被廣泛應(yīng)用，它在提升教學(xué)質(zhì)量和效率上發(fā)揮了重要作用。那么基于數(shù)字化時(shí)代背景下，教師應(yīng)充分利用科技手段開展數(shù)學(xué)課堂幾何教學(xué)，從學(xué)生的想象力、繪圖能力和數(shù)學(xué)與生活相結(jié)合的能力方面提升學(xué)生的空間觀念。教師應(yīng)注重創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，通過多媒體動(dòng)態(tài)展示圖形和透視圖，讓學(xué)生借助動(dòng)態(tài)圖形完成幾何學(xué)習(xí)，構(gòu)建更好的空間觀念，發(fā)散學(xué)生的空間思維，提升自身的綜合能力。