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小學數學課如何培養學生的空間想象能力

小學數學的基本目標是培養學生的想象能力,想象能力可以促進學生創造性思維能力的發展。在學生想象能力的培養中,空間想象能力的培養尤為重要。由於其獨特的要素和難點,它被視為小學數學教學過程中的重點任務之壹。那麽什麽是空間想象呢?空間想象是人們對客觀事物的空間形態進行觀察、分析和抽象的能力。這種數學能力的特點是在頭腦中形成研究對象的空間形狀和簡明結構,在頭腦中思考對物理對象進行的壹些運算。在數學教學中,培養學生的空間想象力,探索小學生空間想象力的發展和訓練策略,對提高學生的數學素質,完成數學教學任務具有重要意義。那麽,如何培養小學生的數學空間想象能力呢?通過日常教學實踐的積累,我認為從以下幾個方面訓練效果比較好。

第壹,聯系現實生活,教育學生學會觀察,增強直觀體驗。

現實生活是豐富多彩的,而數學是抽象枯燥的。如果不把兩者聯系起來,學生難免會覺得枯燥乏味。對於小學生來說,很難建立空間的概念,只能借助學生從生活中獲得的大量感性材料來進行。因此,在教學中要引導學生經常利用圖形的特點進行想象,解決生活中的各種實際問題,培養和發展學生的空間想象力。空間概念的建立和空間想象力的培養新課改《標準》中明確指出,要從最簡單的圖形識別開始,先認識長方體、正方體、三角形、平行四邊形、圓形等簡單圖形,再逐步認識這些圖形。這都屬於理解的層面,所以在教學中要結合大量的現實生活,引導學生將生活中感受到的圖形與相應的知識聯系起來,不斷增強直觀體驗,理解圖形。關註學生生活實際,選取大家熟悉的實物例子。比如“物體分類”的主要任務就是視覺識別物體的四種形狀及其名稱。結合學生日常看到的球、積木、鉛筆盒、茶葉罐,通過收集、觀察、觸摸、分類、討論等活動,引導學生對壹些常見的幾何體形成直觀感受。為了直觀地識別物體的形狀,除了分類活動之外,它們的形狀也是由物體或模型來講述的,生活中的這個形狀就是由形狀來講述的。同時,教師可以設計和組織對同壹物體從不同方向的觀察,讓學生感受到從不同方向看到的物體形狀壹般是不壹樣的。比如,在學習觀察物體壹章的內容時,學生可以直接從不同的角度觀察壹個長方體或正方體,最多看到幾個面,讓學生有親身體驗,教學效果會事半功倍,充分說明教學與學生的生活經驗是壹致的。在這項活動中,涉及到學生的空間想象和幾何圖形的記憶,這是發展空間概念的重要基礎。

二、學會正確測量,掌握圖形,加深學生空間想象的思維能力。

學會測量物體是小學數學教學的內容之壹。通過對物體的測量,有助於形成和加深學生的實體概念和空間感,有助於發展空間思維。教材要求首先要用不同的方法測量物體的長度,認識到建立統壹的計量單位的重要性,能夠測量具體圖形的周長和面積,用自己選擇的單位估算和測量圖形的周長和面積,進而探索和掌握圓的周長和面積的公式,理解體積的含義和計量單位。因此,學習測量與體驗圖形的教學策略,應註重將物理圖形的測量與抽象思維計算結合起來。這還是需要從學生的生活情境或者具體的事物來關註教學內容。比如讓學生用長方形和正方形的周長和面積的計算方法來解決生活中的簡單問題,讓學生認識到數學知識與日常生活的聯系。其次,要加強學生的動手實踐,讓學生感受到計量的意義,建立對計量單位的理解和選擇,進而培養學生的估算意識。例如,在實踐中,有“妳估計妳的鉛筆盒有多長,妳的橡皮有多長,妳的桌子有多長?”?測量結果如何?“這樣的問題有利於空間思維的發展。此外,還要通過合作學習、學生互動交流等新的學習方式的應用來加強實踐和體驗,因為測量需要互助合作才能完成。在教學中,我們引導學生測量壹片葉子的周長,自己的周長等等。學生在合作交流中互相幫助測量,總結測量結果,有助於體驗不同的圖形。甚至可以借助遊戲,組織學生進行“行走”、“估算”、“思考”等活動,讓學生體驗1 km的長度,幫助學生逐步發展空間概念。

第三,培養動手操作能力,體驗位移,理解圖形與位置的關系。

空間想象的內容包括位置的確定、道路地圖的認知、圖形的抽象表示等。這就需要培養學生建立空間概念,體驗圖形的位移感和方向感,確立物體的位置,形成空間想象能力。這不僅是為了讓學生觀察、體驗和描述上下左右前後的相對位置關系,也是為了具體操作和增加實踐活動。首先要再現生活經驗,建立空間的概念。讓學生觀察物體的位置,學會用方位詞描述物體的方向,學會看簡單的路線圖,試著理解物體的陰影是如何形成的,能根據光線的方向分辨出物體的陰影。比如方向盤,輪子,硬幣等等都是用生活中的例子來說明的。其次要引導學生操作,通過拼、剪、折、測等活動調動多種感官,容易形成空間的概念。

第四,通過繪制三維圖形,培養學生的空間想象能力。

立體幾何的研究對象是空間圖形。為了研究方便,我們需要在紙上或黑板上畫出空間圖形。因為紙和黑板的表面都可以看作平面,所以要學習空間圖形的直觀畫法。畫直觀圖的目的是解決對三維圖形的認識和理解,加強對三維圖形本質的理解。在整個教學過程中,要循序漸進地引導學生掌握繪制直觀圖的壹般方法,有計劃地提高學生的繪圖能力。立體圖形繪畫要有平面上的立體感。畫的形狀不可能和實物壹模壹樣,而是立體圖形在平面上的投影。畫出的圖形不僅要有立體感,還要表達圖形主要部分的位置關系和度量關系,所以畫好圖形是學習的關鍵。首先要從畫平面開始,先畫壹個水平放置的平面,逐漸畫出從不同角度觀察的兩個平面的交點。教學時要強調畫圖的要領,要求學生畫圖準確,養成良好的畫圖習慣。首先,我們可以用觀察和繪畫。其次要學習“水平放置的平面圖形直觀圖形的畫法”,這是畫簡單幾何圖形的基礎。總之,只有畫得好,才會顯得立體,這對培養學生的空間想象力,解決立體問題很有幫助。另外,多看看課本上的圖,找出畫圖的規律,自己多練習,慢慢就能把圖畫好了。空間想象能力是通過例子凈化思維,在大腦中抽象出空間中的實體,在大腦中進行分析推理。其他能力的培養必須在學習、理解、訓練、應用中發展。特別是為了培養這些能力,老師們會精心設計“智力課堂”和“智力問題”。比如解題時壹題多解,舉壹反三訓練分類,應用模型,計算機等多媒體教學都是數學能力培養的課程。在這些課程中,學生必須全身心的投入,全方位的參與,最終實現自己各方面的全面發展。

愛因斯坦說,“想象力比知識更重要,因為知識是有限的,而想象力概括了世間萬物,推動了進步,是知識進化的源泉。”空間想象能力的培養,立體幾何肩負著特別重要的任務,但僅靠立體幾何教學來培養是不夠和全面的,應該在各科甚至其他學科相關內容的教學過程中共同培養。教師要時刻註意數形結合,通過定量分析加深對圖形的理解和想象,從數的變化中想象出形狀的變化。相反,我們也可以從形狀的變化來研究數的變化。這是豐富和發展空間想象力,培養和提高學生抽象思維和辯證思維能力的壹個極其重要的方面,絕不能忽視。“空間想象力的培養是壹個從無到有、從無到有的過程,但能力的培養不是壹兩節課就能做到的,必須貫穿教學始終;應該註意克服學生中的恐懼心理,激發他們的學習熱情。在數學教學活動中要重視學生想象力的培養,充分挖掘壹切能引起學生活躍思維的因素,通過多種途徑培養學生的空間想象力。

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