基于核心素养下小学生数学空间观念的培养
摘要
关键词
体验式学习;空间观念;小学数学
正文
前言
数学是一门有关数量与空间形态的学科。在数学教学中,空间观念是培养学生空间想象能力的重要依据。小学是孩子空间观念形成与发展的关键时期,然而一些老师对“教”的重视程度却远远超过对“学”的重视程度,导致了孩子在实践性学习中出现了一些问题。在进行小学数学教学的过程中,一些教师还存在着活动设计不合理、可操作性差的问题,体验重心偏移、不能有效地突出数学实质,活动流于形式,学生体验的量和程度不够,在活动中体验的途径和方法单一、实施效果不佳等问题。另外,一些活动只是表面化的,只限于学生个人的感性认知水平,无法达到预期的效果,这对增强学生的空间意识是不利的。体验式学习指的是在确定学习目标的基础上,学习者可以在现实或仿真的情境中,通过实践获得自己的亲身经历和感觉经历,再通过感悟、分享等方式,获得自己的知识、技能和态度。这是一种与学生认知特征象吻合的学习方法,在“做”与“思考”中得到很好的经验,从而提高学生的空间想象和创造力。
一、空间观念的概念以及重要性分析
1.空间观念的概念。在小学生学习数学时,空间观念是一种必不可少的能力,具体地说,就是学生可以通过对不同物体的特点进行分析和抽象,同时也可以通过几何图形的基本特点,找到符合其特点的真实物体。从不同的角度、方位,画出物体在不同的位置、角度下的真实图形,并对物体的运动、变化做出合理的语言表达。
2.空间观念培养的重要性。在小学数学的教学过程中,对空间观念的培养是一项最基本的工作,也是每一个小学生都应该培养的一种优秀的能力,也是提高小学生数学基本能力的一条重要途径。因为小学生是第一次接触学习,所以他们的好奇心和求知欲都比较强烈,所以这个时候正是进行空间观念培养的最佳阶段。其实,培养空间观念对于小学生的思维能力、想象力、动手操作能力和智力的发展都有很大的作用,也可以加强小学生的数学基本功,为更高水平的数学学习打下良好的基础。
二、小学数学教学空间观念培养中出现的问题
1.教育观较为传统。小学阶段是学习数学基础的关键期,但是,由于小学生的思维和学习能力还不成熟,他们在学习几何知识时,常常难以理解,难以学习,所以,这就使他们的空间观念的培养显得尤为重要。但是,在实际的教学中,由于教师一直沿用着传统的教学思想,过于重视学生的学业表现,只重视基础知识,而忽略了空间概念的培养,导致小学生的思维能力和创造力得不到很好的培养。
2.教学方式缺少创新。在小学数学教学中,教师在对学生空间观念进行培养的过程中,仍然采用了死板的黑板教学,在教学方式和方法上缺乏创新,从而造成了课堂教学的效率低下,同时也不能充分发挥小学生的学习积极性,这样死板的教学方式,使得学生不能进行有效的思考,很难有效地提升小学生的学习兴趣,这给空间观念的培养带来了很大的制约。
3.注重公式的学习忽略计算的过程。数学是一门研究数量关系和空间关系的自然科学,在数学教学中,最重要的方法就是培养学生的空间想象能力。新课程标准中指出,要在一个和谐、宽松、愉快的课堂环境中,将学生对数学的学习热情进行最大程度地激发起来,让他们可以最大限度地发挥自己的个性。然而,在具体的教学实践中,大多数的数学老师还在沿用着传统的教学方式,以学习数学中的公式为主要目的,忽视了计算过程对于学生来说的重要作用,导致学生的空间想象力无法得到很好的发展。
4.对学生空间想象力的培养浮于表面。全美教师教育认证理事会提出,空间想象指的是人的头脑对其所处环境、所处事物的理解与改变,是对二、三维图像形态的理解与认知,图像间的相互作用以及图像的持续变化是空间想象的主要表现。但是,大多数的教师,为了保持教学的质量和进度,很少指导学生对课本中的知识展开补充和拓展,仅仅是指导学生了解二维图形的特征和性质,而教师对空间想象力的培养却只停留在肤浅的层面上,这就导致了学生的空间想象力仅仅处于初级状态,难以获得更好的发展和提高。因此,老师要将现实生活与教学联系起来,从而深入地讨论并培养学生的空间想象力。
三、影响空间观念形成的要素
当前,国内外的相关研究一般都认为,空间知觉、空间表象和空间想象是影响学生空间观念发展的主要因素。空间感知是对空间属性如形状,大小,距离,方向的感知;“空间想象”指的是人们对事物或图形的形状、尺寸和位置关系所产生的一种感觉。空间想象指的是在物体或图形的影响和言语的调控下,对大脑中已有的空间表象进行加工、改造和组合,从而产生新表象的一种心理过程。学生的空间观念的发展,主要依赖于学生在经验活动中所获得的空间感知,并在这一感知的基础上,逐步形成空间表象,这一过程也离不开空间想象的参与。在明确了发展空间理念的要素后,团队与体验式学习相关理论的研究相结合,总结出了三条提高学生空间理念的途径:首先,要根据学生的实际情况(包括生活经历、知识积累、爱好与习惯、年龄和心理特征等),来模拟或创设合适的活动情境。第二,学生空间意识的发展依赖于直觉,因此,在教学过程中应注重学生的经验,加强两种直觉(目视直觉和行动直觉);第三,空间感的产生离不开人的思想活动。
四、核心素养下小学数学教学中培养学生空间想象力的策略
1.创设情境,激起体验
“体验性”学习的实施离不开“情境”,它要求学生在“现实”或“仿真”的情境中经历和体验。第一,创设生活情景,提取共同的知识。数学与日常生活息息相关,许多几何知识可以在日常生活中发现并得到广泛的应用。学生的空间意识的发展,是通过对空间感知的不断积累,使其能够有效地进行空间表达的过程。所以,在教学过程中,老师应该创设情景,重现各种数学原型,让学生感受到他们之间的相似性和差异性,提炼出他们之间的共同之处,了解他们的特点,并建立起几何图形的概念。第二,创设作业情景,以引发学生的思维活动。将即将学到的知识设计成任务,加强其针对性和可操作性,充分利用学生在实践过程中获得的强烈体验和丰富的感悟,鼓励学生在学习过程中进行积极的思考,在互相交流的过程中,培养出自己的思辨意识,深化对空间物体或图形的形状、大小及位置关系的认知。第三,通过问题情境的设置,提高了学生的深度学习能力。“体验性学习”情景的创设,不仅是“生活情境”,也是与“学生的数学实际情况”相一致的情景。教师要指导学生对所学的知识进行有效迁移、类比推理、对比辨析,建立问题情境,为学生提供可供探索的材料和话题,为学生进行体验式学习创造一个有利的条件,从而促使学生进行深入地学习。
2.自主操作,积累经验
第一,增强两个直觉,增强经验的知觉。学生的思维方式主要是形象思维,他们需要更多的直觉体验。在对小学生的空间观念进行培养和发展的过程中,要对两种直观进行强化,也就是视觉直观与动作直观,让学生多感官参与、多角度体验、多层次思考、多方法探究,主动去发现、感悟、探究、验证图形和图形之间的关系,进而将数学知识的抽象性与思维形象性之间的矛盾解决掉。观察,比较,识别,直观演示是常见的视觉直观策略,图形拼摆,展开折叠,画图,分类,测量,割补,制作模型等是动作直观策略。第二,重视想象和表现,以丰富体验的积累;在教学实践中,通过想象、再现等方式,可以提高学生对空间观念的认识,也可以提高学生对空间观念的认识。首先,学生在头脑中构想出一幅图的表象,再由动作来证实。一方面,通过“再现活动”来检验自己的原想象是否正确,是否合理,是否需要进一步完善,进而获得新的体验和新的认识;另一方面,在进行活动的过程中,可以发现新的问题,激发出新的思考,持续进行更深入地探索,最终得到新的结论,进而在思维进阶的过程中,对空间想象力进行提升。
3.动态想象,发展空间观念
动态想象指的是以直观感知、操作实践为基础,在大脑中对客观事物的空间形式和数量关系展开操作的一项高级抽象思维活动。在教学实践中,学生对空间观念的培养依赖于他们的“动态性”。在此基础上,本文提出了一种新的、新的、有价值的、有意义的空间观念。在“图形与几何”领域的教学过程中,我们要分层、进阶地引导学生展开动态想象,帮助学生从实物操作走向表象操作,实现由物到形再回归到物的灵活转换,从而有效地发展学生的空间观念。
4.实物观察,形成空间观念
在学习过程中,学生必须对图形的基本特点有较深的认识,并具备辨别图形实质的能力,进而建立起基本的空间观念。所以,教师应该不断地创新自己的教学方法,指导学生对实物进行观察,首先让学生对图形的具体概念有一个清晰的认识,进而提升学生的理解能力和应用能力。比如,在教人教四年级下册《认识认识三角形》的时候,老师先给同学们讲了一些关于三角形的基础知识,让同学们对这一节课的具体知识有一个初步的了解。其次,老师可以利用多媒体手段,给学生足够的时间,让他们自己去看所学的东西,这样,他们就能更好地理解和掌握三角形的知识。最后,教师还可以利用多媒体设备对三角形的位置、大小以及形状进行变换,并引导学生对这一变换过程进行仔细地观察,从而让学生能够更好地感受到图形的变化,促进学生空间观念的发展,让小学数学的教学更加高效。
4.使用实践操作,形成空间想象力
看过的东西,未必能记得住,听过的东西,未必能给人留下深刻印象。所以,在小学数学教学中,应该鼓励学生进行实际操作,只有在实践中才能成长。而在实践中,学生们也会有一种成就感。小学数学教师要把握好学生的心理感受,选择合适的实践活动,并指导学生但是,鼓励学生参加实践活动来进行操作,这是一种更符合学生个性的教学方式,它既有利于提高学生的动手能力,也有利于提高学生的空间想象力。
5.结合信息技术,提升空间想象力
数学课本上的图画都是静止不动的,不可能让学生对物体进行全方位地观察。教师应该可以适当地使用多媒体,使课本中的静态图像动态地呈现出来。由于在课堂教学中,如果只是按照课本上的例子进行教学,学生只能掌握一些相对简单的知识,当遇到较为抽象的数学概念时,学生的想象力就会受限。现在的网络上,有这么多的教学资源,老师们可以从中挑选出最适合自己的视频,用来扩充自己的知识点。在传统的小学教育中,老师们往往把重点放在了培养学生的数学和逻辑知识上,却忽视了对学生空间想象力的培养,这对他们将来的学习和成长都有很大的影响。教师应该更多地关注空间的概念,并自觉地将其融入到与之相关联的教育要素之中,这样才能有效地提升学生整体的素质,让他们能更好地构建出更完善的数学表达。
6.数形结合方法,形成空间想象力
“数”和“形”是组成数学最基本的两个概念,它们在数学中起着重要作用。在数学教学中,数形结合的教学方式,可以帮助学生在头脑中将图形具体化。与此同时,在学习的过程中,多画一些图,这对于学生对各种图形有更深层次的理解,这使得老师在一提到某个图形的时候,学生就可以立刻联想出与之相关联的图形轮廓,这对学生对知识的巩固有很大帮助。而且“数”和“形”是相辅相成的,二者缺一不可,唯有“数”和“形”同时训练,才能达到事半功倍的效果。
结语
总而言之,要改变学生的学习方法,在小学数学课程中展开体验式学习活动,让学生在体验中感悟,在思辨中构建知识,这样可以将学生的学习兴趣和主观能动性完全激发出来,同时还可以对他们的空间观念进行培养,从而大大提高他们的教学效果,推动学生进行深度学习,并促进他们的数学核心素养的发展。
参考文献
[1]倪建芬.小学数学空间观念教学切点筛选[J].小学教学研究(教学版),2021(4):62-63.
[2]梁建国.情境·实践·体验一例谈小学数学空间观念的培养[J].安徽教育科研,2020(6):114-115,87.
[3]韩传萍.立足实践体验发展空间观念
——以"垂线的认识"的教学为例[J].数学教学通讯,2022(25):30-31.
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