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简议数学教学中如何培养学生的空间观念

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  摘 要:学生空间想象思维能力的发展受数学空间观念发展程度的影响,所以数学空间观念的教学是教师在数学课堂上的重要教学目标。教师要在注重培养学生的空间观念,以此来提高学生的空间想象思维能力,提高数学课堂几何教学的有效性。本文对数学教学中如何培养学生空间观念展开讨论分析。
  关键词:数学;空间观念;空间想象思维能力
  培养优秀的空间观念有利于学生正确客观的认识这个世界,是学生学习数学空间几何的重要基础。学生培养出优秀的空间观念,通过文字对几何体的叙述就能感知几何体大概的大小、形状、结构等,以此为基础通过想象加工,逐渐的演变成空间想象力。要建立空间观念需要先对图形、物体进行细致的观察,在大脑中有一个模糊的概念。教师在培养学生的数学空间观念时,要使用合理的方法,发展学生空间思维。空间观念对学生思维和能力发展的影响很大,若是没有良好的空间观念会对之后的学习生活造成很大不良影响。因此在课堂上教师应对学生空间观念着重培养,对学生以后空间思维能力的发展有着重要的影响。
  一、培养空间观念的基础是认真观察
  通过科学的实践得出结论,在培养空间观念上,学生空间几何的知识来自对现实中物体的细致观察,通过对现实物体的细致观察,在大脑中对物体结构有一个初步的认识。所以,在数学课堂上教授空间几何课时,要准备几何模型并且给学生充足的时间对几何模型进行观察,让学生通过观察几何模型感知到模型在空间所占的大小,从而使学生的空间观念得到初步的培养。
  例如,在向学生教授“观察物体”这一课时的时候,准备一个几何模型,比如一个正方体和一个正四棱锥,教学目标就是要让学生从不同的角度观察这两个立体模型,在不同角度的时候这两个立体模型分别是什么样的。由于几何体的立体特性,正方体的三视图都是一样的,正四棱锥的三视图分别是正视图:等腰三角形;左视图:等腰三角形;俯视图:正方形:学生都通过从不同角度对两个立体图形进行观察以后的,对空间几何体的形状有了初步的视觉体验。观察完毕后老师可以先通过让学生分组讨论然后再提问的方式,让学生谈一谈通过观察后有什么体验。这样的教学动静结合,使课堂气氛一片大好,使得学生能够通过自己的观察,结合老师的引导初步培养出学生的空间观念。所以,空间观念的培养还是要从“看”这个方面入手。上述的教学方式,教师通过对教学内容和学生学习知识水平规律的分析,对学生在脑中构建出空间几何图形进行引导,这种方法使得学生对知识的理解更加深刻,促进了学生空间观念的养成和为以后演变成空间想象力打下的良好的基础。
  二、 动手操作是培养空间观念的关键
  数学的学习如果說只动脑不动手,那么只能说数学知识只能学会一半。数学的学习讲究手脑并用,更何况当代教育注重理论和实践共同发展,在培养空间观念和学习空间几何时手、脑、眼三者并用显得格外的重要。教师不断地引导学生动手写、算、画,帮助学生在实际操作中学到知识,让学生对事物的看法从感性的想象提升到理性的现实,由此来大大地提高学生空间观念。
  例如在进行“平移、旋转与对称轴”的教学时,若是教师只以数学中概念进行教学的话,那么学生接收到的知识将会是抽象的,只能理解概念上的东西,对于实际操作时就会显得乏力。因此在教学时老师需要准备一些直观的教学道具进行演示,例如可以让学生自己拿自己的课本进行平移、旋转;利用一个规整的圆形纸片,贴在黑板上进行对称轴的教学演示。这些动手的教学使得学生在实际操作中获得对课本概念的理解,而课本上的概念也不再是单纯的一句话,学生对知识有了自己的理解,那么对培养其空间观念和发展空间想象力都是有很大帮助的。由此可见,数学这门学科,尤其是空间几何知识的学习上,若是想要快速的、牢靠的掌握新的知识,那么就不只是要根据书本上的概念进行学习,还需要学生自己动眼、动手,避免灌输式教育。动手操作使得学生对知识的探究和理解都能够更加的深入,促进了学生空间观念的发展。
  三、 鼓励想象是空间观念的提升
  新课程改革中明确提出了“要使得学生能从复杂的图形中分解出基本图形,由几何图形想象出实际的形状”。这说明在几何知识的学习中,要不断地鼓励学生敢于发挥想象力,在已经培养出想象观念的前提下,在脑海中搭建出所用的几何图形。教师应该敢于放手,不能太过于拘束学生的想象力,鼓励学生大胆的想象,主动构架知识框架,促进学生空间观念的养成和空间想象力的提高。
  例如在教授“圆柱与圆锥”这一课时的时候,教师先让学生对生活中的具体事物进行举例,然后通过这些例子,从中挑选出圆柱和圆锥,然后教师通过对这些物体特点的说明,使得学生对圆柱和圆锥能有进一步的了解认识。这时学生对这两个几何体已经有了一定认识,但是对于全部的学习内容来说,只是对它们的外表进行了初步的了解。如何使得学生对于空间几何能有更深的了解呢?这时需要准备一个三角板,用三角板向学生进行展示,利用三角板的旋转,来向学生阐述圆锥的内部组成结构,通过这样学生对圆锥有了深入的认识。即使以后没有了三角板,那学生通过脑海中的想象也能够准确地绘制出圆锥体,上述教学,教师帮助学生通过教具进行想象,具有显著的教学效果。
  四、 结束语
  培养空间观念,不但可以帮助提高数学思维能力,还可以帮助提高学生数学核心素养的发展,为学生今后在几何内容的学习打下坚实的基础。总之在数学教学中,教师应该合理的根据学生的实际情况,制定科学合理的教学方法,在空间几何教学上要坚持使用手、眼、脑三者并用的方式,引导学生在实际操作中进行新知识的学习,不断提高空间想象能力。在新课程改革下不断提高现有教学水平,提高学生空间观念的培养,为提升学生空间想象力打好基础。
  参考文献:
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  作者简介:
   刘桂英,天津市,天津市宝坻中等专业学校。
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