“空間與圖形”是小學階段數學教育的重難點内容之一,尤其是在核心素養背景下,如何實現小學數學空間與圖形教學創新、如何打造特色數學課堂,成為一線小學數學教師面臨的巨大挑戰。根據當前《數學課程标準》要求,小學數學教育要有意識地引導小學生客觀認知空間與圖形,啟發他們初步樹立空間觀念, 拓展形象思維,潛移默化地培養數學核心素養。
一、精選素材,獲得感性認知
小學生的認知能力還處于初級階段,所以,直觀的實物才是他們獲取空間知識的最主要來源,在空間與圖形教學中,我們要精心篩選素材,将教學内容與現實生活相結合,由此調動學生探究空間與圖形的興趣,啟發他們在學習與體驗中把握圖形符号, 潛移默化地形成空間觀念。
以“位置與方向”教學設計為例,小學生基本能夠分辨上、下、左、右、前、後等簡單的方位,從他們的生活經驗為出發點,我提前準備了PPT 課件,以學校實景為原型繪制圖片,讓學生觀察校門、旗杆、建築物等位置,讓他們置身于真實的環境中,一清二楚地感受方位關系,形成方位感。
當學生對方位有了初步的感性認知,我又繼續将大家分成幾個合作小組,每組發放一張中國地圖的拼圖卡片,學生在拼圖過程中了解各個省份之間的位置關系,在觀察、思考、交流與表達的多元數學活動中,以小學生熟悉且感興趣的生活素材為切入點,真正實現了“玩中學”,并且促進學生積累豐富的空間經驗。
二、動手實踐,滿足探究的欲望
現代數學教育不能再是機械化的知識灌輸,而是要給學生創造更多動手操作的機會,由此滿足小學生的探究欲望,從中獲得豐富的感性知識,體會數學的學科魅力。
以“圓柱的表面積”教學設計為例,我讓學生提前準備一張A4 白紙,嘗試動手操作,如何能折出表面積最大的圓柱體?學生主要通過兩種方法完成操作,一種是以長方形的寬邊作為底面的周長,另一種是以長方形的長邊作為底面的周長,我繼續追問:哪一種圓柱體的側面積最大呢?在進一步探究中,學生更全面地思考長方形的長和寬分别為圓柱的哪個部位?
由此得出結論:将圓柱體的側面展開後就是一個長方形,這個長方形的長就是圓柱體底面的周長,而寬則是圓柱體底面的高。再根據長方形的面積計算公式推算圓柱側面積,最後可知兩個圓柱的表面積相同。在猜測、推理與驗證的過程中, 鍛煉了學生的操作能力、實踐能力和思維能力,這也是空間與圖形教學形式的創新。
三、巧設沖突,推動思想轉化
小學生有強烈的好奇心,我們要抓住這一特點,在數學課堂上有意創造認知沖突,調動學生的主動學習欲望,并在此過程中推動數學思想的轉化。
以“平行四邊形的面積”教學設計為例,在複習長方形面積公式的基礎上提出新的問題:如果拉動長方形框架變成平行四邊形,它的面積會發生變化嗎?馬上就有學生說“會!”,也有學生說“不會!”,大家的意見不同,每個人都躍躍欲試地表達自己的觀點,由此也就調動了探究和驗證的熱情。
通過“數格子”的方法,再加上“割”、“補”等方法,很快問題就迎刃而解,學生也更為直觀且印象深刻地把握了長方形面積與平行四邊形面積的關系。通過制造認知沖突,一步步地啟發學生實現新舊圖形轉化,體驗數學探究過程的趣味性,創新數學思想。
四、滲透思想,突出數學本質
學好“空間與圖形”知識的關鍵點在于把握數學思想,提高獨立解決問題的能力。如轉化思想、數形結合思想、類比思想等等。
以“三角形的分類”教學設計為例,我先給出幾個不一樣的三角形模型,引導學生開展自主、合作、探究的學習活動,通過給三角形分類,根據其内角不同、邊長規律不同等劃分,從中總結三角形的特征,滲透數學思想。
再有,讓學生自己動手操作,通過剪切、拼接等方法,嘗試将三角形轉為平行四邊形,推導三角形面積公式、推導圓形面積公式,這其中等積變換的數學思想發揮了強大的作用,這也是數學教育的本質所在。
綜上所述,新形勢下的空間與圖形教學并不是簡單地滲透知識點,除了幫助學生奠定知識基礎、構建知識體系以外,還要給他們創造更多動手操作、動腦思考的機會,讓數學課堂真正歸屬于學生,在自主、合作、探究的民主氛圍中完成學習任務,增強學習體驗,從“要我學”轉向“我要學”的過程中,引導學生樹立空間觀念,綜合性地完成知識、技能與情感的三維目标,培育核心素養,推動全面發展。(吳忠市裕民小學 周興愛)
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