小学数学几何概念教学探究

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  [摘 要]小学生以具体形象思维为主,而几何概念比较抽象,学生学习起来有一定难度。为了更有效地引导学生进行几何概念学习,以“长方体的认识”教学为例,从唤醒生活经验、精设操作活动、注重多样巩固三方面探究几何概念教学的有效策略。
  [关键词]几何概念;小学数学;生活经验;操作活动
  [中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2019)02-0039-02
  小学几何概念教学对培养学生的抽象、概括、模型思想有着重要的作用。学好几何概念,是学生进一步认识复杂几何图形的基础。对此,教师在几何概念教学中,应为学生设计丰富的学习活动,让学生深入理解几何概念,掌握几何概念的特征,从而发展学生的几何思维。笔者以人教版教材五年级下册“长方体的认识”的教学为例,探究几何概念教学有效策略。
  一、唤醒生活经验,沟通新旧知识
  学生已有的数学知识和经验,是其进一步学习数学知识的基础。鉴于小学生认知发展的规律,小学数学几何知识被分在几个不同的学段,这在一定程度上削弱了知识间的联系。“长方体的认识”是人教版教材五年级下册的内容,学生首次学习立体图形,是从平面图形到立体图形,是学生几何学习的一次飞跃。笔者在教学中发现,部分学生常把长方体说成长方形,一个是平面图形,一个是立体图形,差异如此之大,学生为何会出错?是粗心,还是概念混淆?如何让学生更深刻地理解长方体的概念呢?对此,笔者进行了如下教学尝试。
  教学伊始,笔者利用课件出示方砖、冰箱、高楼等生活中常见的长方体物体,待学生观察后,让他们说一说这些物体各是什么形状。学生回答问题,笔者利用课件闪动这些物体的轮廓,抽象出几何模型——长方体,进而相机板书“长方”二字。这时学生出现争执,部分学生说是“长方形”,部分学生说是“长方体”。笔者追问:“什么样的图形是长方形?”学生思考后,师生共同回顾长方形的相关知识。紧接着笔者指出:“今天要学习的内容和长方形有关,但又不同于长方形。”笔者结合抽象出来的长方体,引导学生思考:这些图形和以前学过的长方形有什么不同?这样,学生的思维经历了从平面过渡到立体的过程,沟通了平面图形与立体图形的联系,为进一步探究长方体的特征做好了铺垫。
  从平面图形过渡到立体图形,对学生来说是一个学习难点。教师应展示生活中常见的长方体物体,唤醒学生的生活经验,为学生进一步探究长方体的基本特征做好准备。随着生活经验的唤醒,学生容易受经验负迁移的影响,从而混淆了长方体与长方形的概念,对此,教师设计了复习长方形知识的环节,由长方形过渡到长方体,让学生感受到平面图形与立体图形的联系,沟通了新旧知识,促进学生架构新的知识生长点,帮助学生深刻理解几何概念。这样的教学,不仅降低了学生学习几何概念的难度,为学生深入学习几何概念做好铺垫,还帮助学生在头脑中建立起系统的知识网络,激活学生的探究欲。
  二、精设操作活动,探索概念本质
  摸一摸、看一看、数一数、比一比、想一想等数学活动,是学生深入理解几何概念、认识几何概念特征的重要数学活动。要让学生认识长方体的特征,必然要设计丰富的操作活动,如让学生摸长方体、观察长方体、制作长方体等,帮助学生认识长方体的基本特征。在学生充分感知长方体的基本特征后,再让他们尝试用自己的语言表述长方体的概念。笔者在教学中发现,学生虽然经历了一系列的操作活动,但在自己尝试概括时,却集体沉默了,学生的表现并不像笔者预设的那样,可以用自己的语言描述长方体的概念,多数学生对长方体的概念还是一知半解。究竟是哪个环节出了问题?笔者在反思后又做了如下教学尝试。
  笔者首先设计“摸一摸”活动,让学生认识长方体的面、棱、顶点,随后引导学生分组观察长方体,并在表1中记录观察结果,最后组织全班学生交流。
  交流完后,笔者启发学生思考:你能否用更简洁、更直观的方式来表示长方体的特征?学生表示要将表格进行优化,笔者引导学生一起讨论与思考。随着学习活动的推进,简洁、直观的表2便生成了。
  表2 长方体的特征
  [长方体 数 量 形 状 关 系 面 6 长方形(特殊:2个正方形) 相对的面完全相同 棱 12 — 相对的棱长度相等 顶点 8 — — ]
  紧接着,笔者再让学生思考长方体和长方形有什么联系。学生讨论后最终发现:由6个长方形围成的立体图形是长方体(特殊情况下有两个相对的面是正方形),从而认识长方体的概念。最后,笔者设计制作长方体的活动,引导学生深刻理解长方体的长、宽、高,同时巩固长方体的概念特征。
  对于几何概念及其特征,需要学生通过操作活动积累大量的感性经验,需要学生通过反复分析与综合、抽象与概括等活动进行加工,通过舍弃几何概念的非本质属性从而把握。教师要为学生充分创造动手操作的机会,引导学生在丰富的操作活动中探究几何概念的本质,让学生学会用更直观、更简洁的数学语言来概括几何概念,从而掌握几何概念的本质属性。学生经历了这一系列的操作活动后,对几何概念的认识由感性上升到理性,发展了抽象和概括能力。
  三、注重多样巩固,强化空间观念
  在学生理解几何概念后,教师要为他们设计丰富的数学活动,以帮助学生巩固几何概念,提高学生的思维能力,发展学生的空间想象能力。如在学生认识长方体概念后,大多数教师都会设计让学生写出长方体的特征,计算长方体的棱长总和的数学活动,力求及时巩固学生对几何概念的认识。笔者在教学中却发现,学生通过填空和计算巩固的知识,会遗忘较快。大量的计算训练和强化记忆,使学生对几何概念的認识仅停留在表层,学生的空间观念没有得到发展。那么如何有效地巩固学生对长方体的认识?笔者在对几何概念巩固部分做了如下教学尝试。
  笔者设计“爷爷做盒子”的问题情境:爷爷打算做一个长方体的盒子,请你从图1的8个图形中,帮爷爷选出6个长方形,围一个长方体,这6个长方形的编号是
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