在操作和想象中發(fā)展學(xué)生空間觀念

周培澤

“空間與圖形”是數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的四個領(lǐng)域之一，在一年級“空間與圖形”的教學(xué)中，我們根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律：感知—表象—思維，并且結(jié)合《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提倡的以“問題情景—建立模型—解釋、應(yīng)用與拓展、反思”的基本模式展現(xiàn)內(nèi)容，讓學(xué)生經(jīng)歷“數(shù)學(xué)化”和“再創(chuàng)造”的過程。“認(rèn)識圖形（二）”的教學(xué)是在學(xué)生直觀認(rèn)識了長方體、正方體、圓柱和球等簡單立體圖形的基礎(chǔ)上，初步認(rèn)識平面圖形—長方形、正方形、三角形和圓，初步認(rèn)識這幾種平面圖形不僅是學(xué)習(xí)周長、面積的重要基礎(chǔ)，也能讓學(xué)生的空間能力得到很好的發(fā)展，有效培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力以及動手操作能力，并且在交流中也能實現(xiàn)學(xué)生合作能力的提升。下面筆者將結(jié)合本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計探討如何幫助學(xué)生發(fā)展初步的空間觀念。

一、在興趣中整體建構(gòu)

新課程標(biāo)準(zhǔn)指出：教無定法，貴在得法，數(shù)學(xué)教學(xué)活動必須結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平，在原有知識經(jīng)驗基礎(chǔ)之上進(jìn)行教學(xué)。學(xué)生在一年級有著強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，并且好動、愛說。針對學(xué)生的特點，綜合運用啟發(fā)式教學(xué)，創(chuàng)設(shè)情景，多開展有利于提升學(xué)生探索能力的活動，才能讓學(xué)生在探索的過程中自主學(xué)習(xí)，體會到學(xué)習(xí)的快樂。

教學(xué)以“趣”為先，在興趣中培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，通過堆積木活動吸引學(xué)生的興趣，在玩積木、堆積木的過程中，引導(dǎo)學(xué)生說說積木的形狀，確保任何一塊積木學(xué)生都能說出具體形狀。

至于特殊形狀的積木，可以直接告訴學(xué)生它的名字。這樣的活動不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生主動參與到課堂活動中來，而且可以深化學(xué)生對幾何體的認(rèn)知，并激發(fā)學(xué)生的求知欲，在認(rèn)識“長方體、正方體和圓柱體”等簡單幾何圖形后，能為學(xué)習(xí)相關(guān)的平面圖形奠定基礎(chǔ)。

二、在操作中獨立思考

操作活動能鍛煉學(xué)生的觀察能力和實踐能力，充分調(diào)動視覺、觸覺等不同感官的活動，因此，為了豐富學(xué)生的空間感知，教師就需要在活動設(shè)計方面多花費心血。結(jié)合本節(jié)課知識特點，我設(shè)計了以下活動：

1.以“觀”為引，在觀察感知中培養(yǎng)空間觀念

咱們先來看看長方體，觀察它的前面，誰來摸一摸？說說你有什么感覺？學(xué)生會說“平平的、滑滑的”，接著我會指出這是長方體的一個面，并引導(dǎo)學(xué)生用同樣的方法摸摸它的其他面，說說有什么感覺。交流得出：長方體的每一個面都是平平的、滑滑的。

2.以“做”為主，在操作活動中培養(yǎng)空間觀念

操作活動從某種方面來說是思維的具體化，例如在“認(rèn)識圖形”這一章節(jié)里面，操作就是有效的中介，能夠使學(xué)生的思維從具體過渡到抽象。學(xué)生通過“做”出需要認(rèn)識的圖形，在操作中感知這些平面圖形的特征。在認(rèn)識長方形、正方形、三角形和圓時，利用長方體、正方體、三棱柱和圓柱形狀的積木，通過“用積木畫圖形”的活動得到這些圖形，并用自己的語言說說畫出的圖形各是什么樣子。這樣既有利于學(xué)生從整體上感知平面圖形的共同特點，又能使學(xué)生體會到面和體的關(guān)系。下面以認(rèn)識長方形為例，首先，教師指著長方體前面提問：它的這個面到底長什么樣兒呢？我們可以把它畫下來。微視頻展示畫的過程（把長方體的一個面放在紙上，圍繞這個面的一周，畫出一個長方形），相機(jī)板書“長方形”。接著提問：你們想不想親自動手畫一個長方形呢？讓我們動手試一試。同時提出要求：請小朋友拿出一個長方體積木，選擇一個面畫下來。

學(xué)生畫長方形，教師巡視指導(dǎo)。最后，教師挑選作品展示（3～4份），說明：同學(xué)們借助長方體上的一個面畫出的圖形有的大，有的小，有的胖，有的瘦，但是它們都是長方形。

不同環(huán)節(jié)有不同的設(shè)計作用，首先是學(xué)生有了進(jìn)一步的感受，感知到了“面”和“體”的關(guān)系，有了初步認(rèn)知，比如平面圖形其實是立體圖形的某一面。另外，這個歸納過程也是從具體到抽象的過程，通過“觀”和“做”培養(yǎng)了學(xué)生的空間觀念。

三、在比較中形成

蘇霍姆林斯基說過這樣一句話：每個人的內(nèi)心深處都有一種渴望，即自己能夠成為發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者，這種需要在兒童的精神世界里面特別強(qiáng)烈。所以學(xué)生喜歡像變一變、找一找、圍一圍、涂一涂等形式的活動，能夠充分調(diào)動不同感官，在探索中掌握知識與方法，這既能吸引學(xué)生主動參與，又凸顯了認(rèn)識圖形的學(xué)習(xí)特點。例如有一個學(xué)生，用一個長方體不同的面畫出了不同的長方形，老師這個時候可以啟發(fā)性地提問：“在你畫不同的長方形的時候，哪兩個面是一樣的？一個長方體有幾個不同的面？有哪些情況可以分別說說？”也可以讓學(xué)生自主去探究：“用一個正方體是否能畫出不同的正方形？”通過探索性的思考與想象，促進(jìn)學(xué)生空間觀念的初步形成。學(xué)生在活動中不僅能夠鞏固對長方形、正方形、三角形和圓的已有認(rèn)識，而且還能從不同角度獲得新的體會。例如，從“釘子板上圍不出圓”這個現(xiàn)象，可以初步認(rèn)識到直線圖形與曲線圖形是不同的;從長方體的一些基本特征，比如一個長方體能畫出不同的長方形的現(xiàn)象，這些新的認(rèn)識將為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)“空間與圖形”提供極有價值的支持。

總之，要培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，在教學(xué)中，為了達(dá)到更好的教學(xué)效果，就需要排除學(xué)生在學(xué)習(xí)方面遇到的心理干擾。結(jié)合多種教學(xué)手段和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，探索出一套適用的教學(xué)方法，逐步引導(dǎo)學(xué)生主動運用多種感官，學(xué)會協(xié)調(diào)，努力在頭腦中讓具體事物的形象得到全面客觀的反映。在學(xué)習(xí)幾何圖形的這堂課上，為了讓學(xué)生有更加深刻的認(rèn)識，就要重視培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，讓空間與圖形的相關(guān)知識吸引學(xué)生的注意，使教學(xué)效果事半功倍。