摘要:低段小學(xué)數(shù)學(xué)中幾何概念的教學(xué)離不開豐富的教學(xué)活動,數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的積累也是提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要標(biāo)志。幾何概念的教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的起步階段,平移與旋轉(zhuǎn)更是在圖形與幾何領(lǐng)域發(fā)揮著重大作用,教師應(yīng)該在教學(xué)中設(shè)計合理有效的教學(xué)活動,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷觀察、操作等,形成數(shù)學(xué)幾何概念。
關(guān)鍵詞:空間觀念;幾何概念;活動設(shè)計;平移和旋轉(zhuǎn)
小學(xué)生學(xué)習(xí)空間幾何的基本價值就是發(fā)展空間觀念,理論和實踐都能告訴我們,形成、發(fā)展空間觀念離不開表象支撐,主要依靠“視”和“觸”,亦即主要途徑和手段是觀察與操作,這些都是幾何概念教學(xué)不可或缺的。
筆者本節(jié)課通過以觀察發(fā)現(xiàn)為主要形式,以動手操作為有效途徑,以有效思維交流為保障。通過分析比較形成概念,讓學(xué)生的空間觀念的培養(yǎng)和發(fā)展落實到實處。
一、課標(biāo)及教材內(nèi)容要求
教材中的內(nèi)容看似是簡單的,但學(xué)生學(xué)習(xí)的知識點向來都不是孤立的,教師在備課時需要理清整個知識體系,在整體的脈絡(luò)下結(jié)合《課標(biāo)》的要求確定教學(xué)目標(biāo)。
(一)課標(biāo)要求
空間觀念是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡稱《課標(biāo)》)中的核心詞之一,《課標(biāo)》中關(guān)于空間觀念的介紹是:……描述圖形的運動和變化……曹培英在《跨越斷層,走出誤區(qū)“數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)”核心詞的解讀和實踐研究》中表明,小學(xué)生空間觀念的表現(xiàn),主要就是在所學(xué)的幾何形體的現(xiàn)實原型、幾何圖形與它們的名稱、特征之間建立起可逆的“刺激—反應(yīng)(聯(lián)想)”
“平移和旋轉(zhuǎn)”是人教版二年級下冊“圖形的運動(一)”的第2課時,《課標(biāo)》中對于此內(nèi)容的具體目標(biāo)表述為結(jié)合實例,感受平移與旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象,能辨認簡單圖形平移后的圖形。
由此可以看出,由于這個年齡的小朋友的認知正處于具象階段,而幾何概念的學(xué)習(xí)具有一定的抽象性,教師需要通過實例搭建起橋梁;其次,要能辨認簡單圖形平移后的圖形,需要幫助學(xué)生抽象出圖形這一運動方式的本質(zhì)。
(二)教材內(nèi)容解讀
人教版教材中這一單元的主題圖,采用的是小朋友熟悉的游樂園場景,對于平移,選擇了“觀光梯”、“纜車”和“移動門”來說明這樣的現(xiàn)象是平移現(xiàn)象,并請小朋友想一想在現(xiàn)實生活中見過哪些平移現(xiàn)象,然后通過移一移找哪幾座小房子可以通過平移相互重合,最后通過畫一畫,用學(xué)具畫出一排小汽車。對于旋轉(zhuǎn),選擇“大擺錘”、“旋轉(zhuǎn)飛船”和“飛機”說明旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象,然后做陀螺感知陀螺上的每一個點轉(zhuǎn)出的形狀是圓的。
教材中“平移”的活動包含觀察并說一說、動手操作移一移、深化理解畫一畫三個環(huán)節(jié),在實際教學(xué)中最后一個環(huán)節(jié)畫平移后的小汽車難度很大,《課標(biāo)》中對于畫一畫的要求是在第二學(xué)段并且是在方格紙中操作的,學(xué)生很難將小汽車圖抽象出幾個重要的點,“旋轉(zhuǎn)”的操作活動是動態(tài)的陀螺,這一活動的設(shè)計在課中,尤其是大班教學(xué),操作也是有困難的,所以有必要對于教材上的活動設(shè)計再做調(diào)整。
二、走進生活,比較分類,積累感性經(jīng)驗
教材中平移和旋轉(zhuǎn)的活動是相互分割開來的,通過觀察熟悉的場景幫助學(xué)生積累初步對平移現(xiàn)象和旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象的感性認知。觀察是一種有思維積極參與的感知活動,小學(xué)生的觀察能力的發(fā)展和空間觀念的發(fā)展基本上是同步的,所以我們可以采用引導(dǎo)學(xué)生觀察的基本教學(xué)策略:比較辨析異同,從運用方式的角度進行分類,初步感知兩種運動方式的異同。
1.請學(xué)生用手勢模仿動態(tài)圖中的運動方式。
2.請小朋友用語言描述看到的場景。教師適時引導(dǎo),比如第一幅圖,可以表述為:五星紅旗沿著旗桿向上移動。
此時學(xué)生的多種感官已經(jīng)調(diào)動起來,對于圖中的運動方式有了一定的感性認知。
3.分一分。學(xué)生結(jié)合已有的感知會將其分為兩類,請學(xué)生表述分類的依據(jù)。
4.初步認識平移與旋轉(zhuǎn)。分成的兩組各有什么相同點?此時注意引導(dǎo)學(xué)生的語言表達,矯正生活用語,嘗試用幾何語言:沿著某一方向移動的運動方式,繞著某個固定的點(或軸)轉(zhuǎn)動的運動方式。
這個活動設(shè)計用豐富的動態(tài)實例,讓學(xué)生觀察身邊的事物,容易引起小朋友的共鳴并積極參與進來,同時調(diào)動學(xué)生的多種感官,豐富學(xué)生對于兩種運動方式的感性認知,初步感受平移和旋轉(zhuǎn)的運動方式。
三、觀察思考,動手實踐,構(gòu)建空間表象
本節(jié)課的學(xué)習(xí)是平面圖形的運動方式,所以要源于生活卻要高于生活。怎樣幫助學(xué)生順利實現(xiàn)從生活到數(shù)學(xué)的遷移和過渡呢?
我們選擇了常見的A4紙作為整節(jié)課的主要學(xué)習(xí)材料,設(shè)計一系列的操作活動,幫助學(xué)生構(gòu)建空間的表象。
1.平移
(1)整體平移,突破要素“方向”
要求:將A4紙從桌面的左下角平移至右下角(位置2)。
請學(xué)生演示,此時有學(xué)生會沿著桌面下沿的線正確平移至位置2,有學(xué)生會將紙拿起來放到位置2,請小朋友辨別,教師適時規(guī)范語言。
(2)觀察局部的點和線。
問:在平移的過程中,點A的移動軌跡?再任意找一個點,一條線段呢?
學(xué)生自主探究后反饋。
歸納:原來,這張A4紙上的點和線都隨著這張紙做相同的運動。
(3)二次平移,為后續(xù)鋪墊。
需要特別指出的是,在探究平移的特點的活動中,第2個操作畫出運動路徑后,請小朋友說發(fā)現(xiàn),需要有充分的預(yù)判。由于本節(jié)課的學(xué)習(xí)定位為定性描述,定量描述在后續(xù)學(xué)習(xí)中,如果有小朋友感知到平移的性質(zhì):對應(yīng)點的連線距離相等,也可根據(jù)情況有所滲透,如果沒有,也不必強求。
2.旋轉(zhuǎn)
(1)突破要素“旋轉(zhuǎn)中心”和“旋轉(zhuǎn)方向”。
要求:繞點A旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)小朋友的表現(xiàn),有學(xué)生會用筆尖或者手指頭按住點A,要適時表揚,并說明這個點是固定不動的。
學(xué)生自主活動后反饋,呈現(xiàn)兩種旋轉(zhuǎn)方向,并借助鐘表引導(dǎo)學(xué)生進行規(guī)范的數(shù)學(xué)語言表達。
(2)發(fā)散自主探究
問:還可以繞其他點旋轉(zhuǎn)嗎?你有什么發(fā)現(xiàn)?
在操作辨析中,學(xué)生會在修正中不斷的在自己的認知結(jié)構(gòu)中完善幾何意義上的平移和旋轉(zhuǎn)認識,感知兩種運動方式的要素。
在這個活動中,素材的選擇遵循了兩個考慮:第一,選擇學(xué)生熟悉的白紙,讓學(xué)生的手腦都真正的動起來;其次,立體物體的運動更復(fù)雜,不利于學(xué)生認識兩種運動方式的本質(zhì),而白紙因為比較薄,接近平面圖形,能縮小實物與平面圖形之間的距離,有利于學(xué)生抽象平面圖形的平移與旋轉(zhuǎn)。
四、猜想驗證,分析比較,加工空間表象
教材中平移的活動有移動小房子圖,找到平移以后的小房子,這與《課標(biāo)》的第二個內(nèi)容對應(yīng),于是,采用教材中的活動并進行調(diào)整。
調(diào)整一:增加5號和7號小房子圖,目的在于讓學(xué)生感知,平移或旋轉(zhuǎn)前后圖形的大小和形狀是不會發(fā)生變化的。
調(diào)整二:問題由“哪幾座小房子可以通過平移相互重合?”改為“哪幾座小房子圖可以通過運動相互重合?”這就把旋轉(zhuǎn)與平移綜合運用起來,反而碰撞出思維的火花。
這個活動的探究方式為自由探索。要求先想一想,再用準(zhǔn)備的小房子圖模擬運動路徑判斷自己的想法是否正確,最后交流。
由于前一個活動中學(xué)生已經(jīng)二次平移過A4紙,所以很快能發(fā)現(xiàn)1.2.3是可以通過平移相互重合的,5.7排除后,引導(dǎo)學(xué)生思考4號和6號,學(xué)生發(fā)現(xiàn)這兩所小房子圖的擺放方向不同,即不是紅色屋頂在上面。
在操作過程中,學(xué)生可以對平移和旋轉(zhuǎn)的異同點有一定的感知,此后組織交流:平移和旋轉(zhuǎn)前后形狀大小都不會發(fā)生變化,但是平移后圖形的方向不會發(fā)生變化,旋轉(zhuǎn)前后圖形的方向會發(fā)生變化。
至此,小朋友已經(jīng)對幾何概念“平移與旋轉(zhuǎn)”有了深刻的認識,同時積累了數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,并與生活中的移動和轉(zhuǎn)動區(qū)分開。
五、欣賞感悟,拓展延伸,發(fā)展空間觀念
這節(jié)課是小朋友第一次接觸平面圖形運動,是圖形運動類概念教學(xué)的起始課。幫助學(xué)生搭建豐富的學(xué)習(xí)平臺,操作中感知,交流中形成概念是主要目標(biāo),但學(xué)習(xí)有什么作用呢?
最后可以通過幾何畫板的演示,展示點平移后成線,線段平移會形成長方形(正方形)的面,線段還可以繞某一個點旋轉(zhuǎn)形成圓,圓平移會形成圓柱等,讓學(xué)生欣賞點動成線,線動成面,面動成體的過程,讓學(xué)生看見“森林”。
總之,幾何概念的教學(xué),尤其是低段,可以給學(xué)生豐富的操作活動,讓學(xué)生自我不斷完善對概念的形成性學(xué)習(xí),積累活動經(jīng)驗的同時發(fā)展空間觀念。
作者簡介
廖張艷(1992.5-),性別女,民族漢,籍貫山東臨沂,二級教師,研究生學(xué)歷,杭州市求知小學(xué),小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方向。