数学空间观念培养管理论文

2022-04-29 版权声明 我要投稿

摘要中小学阶段,空间观念的内容抽象、教材平面化、知识静态化。而AR技术改善了这些教学问题:AR技术让学习材料直观可视化、让学习过程的体验动态化、让学习情境多样有趣。根据具身认知理论提供的空间观念学习的三个关键点,尝试建构基于AR环境下空间观念学习的模型,并从课堂引入、课堂实施和课堂评价环节,结合模型在各种课例中的应用揭示模型的运行机制。以下是小编精心整理的《数学空间观念培养管理论文 (精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

数学空间观念培养管理论文 篇1:

数学教学中空间观念的培养

【摘 要】空间观念是人们认识世界改造世界的基本概念,是数学课堂教学中的核心内容之一,也是每个学生所需要拥有的基本素质和能力。空间观念作为中小学生的一项基本素养,对于引导小学生在实践中正确理解知识,提升他们的分析,解决几何问题都有着重要的意义和作用。而且空间观念的形成又具有其直观性、描述性、渐进化和自主性等特点,因此在课堂教学中因针对空间观念所蕴含的含义以及其形成的特点采取正确的教学模式进行教学。在课堂教学中感知空间观念,鼓励引导学生自己动手操作,体验空间观念,加强小组合作和沟通,强化学生的空间观。本文主要数学教学中对学生空间观念的培养作简要分析,通过发现实际问题,运用切实可行的培养策略有效实现空间观念培养的目的。

【关键词】空间观念;培养策略;数学教学

《数学新课程标准》总体目标指出:“让学生通过经历探究物体与图形的形状、大小、位置关系和变换的过程,掌握空间与图形的基础知识和基本技能,并能解决简单的问题;丰富学生对现实空间及图形的认识,建立初步的空间观念,发展形象思维。”空间观念作为小学数学学习的重要内容在新课程标准中被明确地提出,足以说明在数学教学活动中,让学生建立空间观念,是新理念下数学教学活动中的一项重要内容,也是学生应具备的一种基本数学素质。

空间观念形成发展是一个漫长的过程。对于中小学生而言,培养他们的空间观念的任务,主要还是落在数学课堂的教学上。那么,在课堂教学中怎样才能培养和提高学生的空间观念呢?下面我就谈一下自己的几点体会:

一、空间观念形成的过程

空间观念是數学几何课程改革的一个课程核心概念,《数学课程标准》描述了空间观念的主要表现,其中包括“能够由几何图形联想出实物的形状,由实物形状来抽象得出几何图像,进行几何体与其三视图、展开影像之间的变换”。它是一个包括了观察、想象、比较、综合、抽象分析,不断从低到高向前推移发展的认识各种客观事物的思维过程,是完全建立在人们对周围环境的直接感觉和认识基础上的,对于空间和平面之间相互关系的正确理解和准确把握。

霍华德·加德纳(Gardner.h)博士教授在1983年他的《智力的结构-多元智力理论》(Frames of Mind:Multiple Intelligence Theory)一书中已经首次明确提出:空间智力(Visual-spatial intelligence)主要是指感受、辨别、记忆、改变物体的空间关系并借此表达思想和情感的能力,表现为对线条、形状、结构、色彩和空间关系的敏感,以及通过平面图形和立体造型将它们表现出来的能力。

如何从普通生活中的情境出发,在进行分析和讨论的基础上寻找出有效的数学模型,通过理论思考和简单的实践,不断地认识、了解和把握实物与其相应的平面图形之间的相互转换关系,通过切身感受和经历体验来树立空间观念。人们对于图形的理解和认识,首先不是通过逻辑推理得到的,而是依赖于经验,依靠直觉观察反复实验而形成的。小学生的逻辑思维正处于一个由直观形象向抽象逻辑思维进行过渡的时期,因此他们对于几何图形的认识还只是相当于人类早期认识几何的阶段。所以小学阶段学习直观的图形,而到了中学就开始逐步学习理解论证几何。

空间观念主要是在对空间认识的基础上发展起来的,是物体的形状、大小及其相互位置关系在人脑中的表象。表象是指过去感知过的事物在脑中留下的映像,具有直觉性和概括性。儿童随着空间观念的积累,可以逐步形成空间想象力。

二、空间观念的特点

1、直观性

小学生一般比较容易掌握和理解比较直观的几何图形与概念,对于一些相当抽象的几何概念还是无法直接理解,这就必然需要我们借助直观的方式与手段进行理解。这是因为小学生的思维主要是以具体的形象思维为主。在进行教学中,应当充分地结合每个学生的实际情况,以直观观察和动手操作让学生获得比较丰富直观的感受和体验,在此基础上逐步归纳并提炼出一些基本的几何事实,形成初步的空间观念。

2、描述性

学生往往喜欢用自己的语言来描述几何概念,一般而言,他们还无法用准确的语言来进行描述。如果用严格的定义来描述,学生往往是极难理解的。比如入学前学生往往会把三角形叫做“三角”,把正方形叫做“方块”。所以当这些日常用语和数学概念并没有达到一致或者是不太统一时,就可能会干扰正确空间观念的建立和形成。教师应该着重让学生明白日常用语与科学术语的异同。

3、渐进性

学生空间观念的培养并非一步到位,而是慢慢逐渐形成的。有些几何概念从初步的感性认识到抽象的理性概括,需要经过几个年级阶段的反复探索和不断学习。例如:学生对正方形的认识,他们在入学前把正方形叫做“方块”,获得对正方形的最初步的感性认识。入学后,在低年级认识了正方形是像方格纸一样的形状,到了中年级又进一步认识了正方形是由四条相等的边围成的封闭图形,在高年级又逐步认识了正方形的“四个角都是直角”,“是对称图形”等其它的基本知识。正方形概念的形成是如此,其他图形的概念的形成也同样如此。因此,学生空间观念的发展是一个循序渐进的过程,并非一蹴而就。

4、自主性

空间观念的形成不受外力因素的干扰,纯粹取决于学生自身的努力。空间观念的理解不是他人赠予的,是完全需要自己独立自主抽丝剥茧。最终形成自身对空间观念的具体认识和理解。

三、数学教学中学生空间观念培养的误区

小学不同阶段的学生,他们在数学学习中对空间观念的理解也是不一样的。对于低年级的学生来说可能对于一些空间位置关系等弄不清楚,等到了中高年级,随着思维的发展,对于空间观念的理解就变得相对容易一些。特别是对于中小学一些高年级的数学学生来说,他们的逻辑思维正从一个直观的形象思维转变到一个抽象的逻辑思维时期,如果他们能够很好地掌握这些空间概念,那么就有可能在数学的实践中把一些复杂图形都分解成几个简易的图形,方便其进行解题。但是就目前的教学来说,还存在一些误区。如果能够掌握空间观念,那么就能在数学的学习中将一些复杂的图形分解为几个简单图形,方便解题。但是就目前的教学来说,还存在一些误区。

1、对学生空间观念培养的认识不够深刻

在对学生进行数学教学时,往往不够重视对学生数学空间观念的培养。课堂上只是按照课本中的内容进行教学,认为学生只要能按照书本中给出的公式会解题就可以了,完全忽略了空间图形与生活中的关系。这就导致学生对于图形的认识不够深刻,不清楚图形之间的关系,使得解题困难。比如在教学长方形的周长和面积时,单独教学时学生都会做,但当两个放一起时学生就容易弄混了。

2、忽略學生的动手操作能力,学生空间想象力差

在教学中有些教师会直接利用多媒体的演示来代替学生的操作,而忽视了培养学生动手操作的能力。其实让学生通过自己动手操作,仔细研究几何图形的具体特征,可以培养学生的空间想象能力,也能使得他们对知识的掌握更加牢固。

3、区分空间图形和空间观念的差别

数学教学中遇到的一般情况下都是具体的空间图形,但是具体的空间图形并不等同于空间。很多教师在数学课堂的教学中并没有明确地提到过这一点,而很多学生却偏偏误以为空间图形是一种空间的观念。空间是一个更加广阔的范围,空间图形只不过是其中的一部分。所以在教学过程中应该让学生明确空间图形和空间观念的区别。

四、对数学教学中空间观念培养的建议

利用“实物及图形”也就是充分地运用和借助实物及图形让学生在实践中通过观察、比较、综合、抽象等方式进行分析认识客观事物,帮助学生建立空间观念,这也是帮助学生正确地建立空间观念的最佳途径。我们认知事物的基本本质与特征及其原理,总是从具体到抽象,从感性化到理智化。因为实物与图形的直观性非常强,容易被学生认识和理解,也容易使学生树立空间观念。而如果离开了实物和图形那么就很难说清楚、说准确到底什么是空间观念。离开实物和图形,空间观念既难于建立,更难于向高层次发展。

1、基于生活,充分感知

学生的空间知识其实都是来自于现实中的实物,与现实生活紧密相关。因此,我们要引导学生学会认真观察周围的实物,重视现实生活中有关空间与图形的问题,从整体视觉角度去理解空间观念,让学生在学习活动中自己动手动脑,摆摆、折折、拼拼、量量。比如在教一些平面图形面积公式时,可以给孩子们准备许多学具,让孩子们自己动手去拼凑或者推导得出公式。例如两个完全一样的梯形可拼成一个平行四边形,并提出思考:①拼成的平行四边形的底和梯形的上下底有什么关系?②梯形的高与平行四边形的高有什么关系?③一个梯形的面积与拼成的平行四边形的面积有什么关系?这样,很自然的就可以推导出梯形的面积计算公式,从而让学生在观察时进行自主、合作、探索,在理解这类几何图形的特点及其性质的过程中来培养和发展学生的空间观念。

2、训练概括

《数学课程标准》明确指出“能描述实物或者几何图形的运动和变化,能采用适当的方式描述物体间的相互关系”,因此教师要积极地鼓励学生学会从不同的视野和角度观察物体,并且会用语言来对其进行总结和描述。让每一个学生有较多的机会去参与活动,从语言表达和声音听觉上深刻地感知空间观念,不断地丰富他们的空间经验,使空间观念得到形成和巩固。这比直接观察实物有较大的难度,但是它对于学生建立自己的空间观点具有非常大的益处,这是在观察基础上的一个飞跃。比如在教学长方体(正方体)的体积时,我们可以先用小方块积木让学生来拼长方体(正方体),让学生先观察,再去比较相对面的大小,体积变化等情况,这样来推导出体积公式。这种实际操作不仅可以使学生在操作过程中提高动手操作能力,而且容易把感性认识上升到理性认识,牢固地建立起长方体(正方体)的空间观念。要让孩子们学习如何应用测量、计算、现场操作、图形转移等技术,来解释和分析处理一些基础的空间和图形。

3、加强实践,强化操作

教师可根据课程内容选择购买或者自制学具,让学生进行实际操作性训练。“操作是智力的源泉,思维的出发点”,教学时老师不但要高度重视引领和观察,更应该高度重视要让每个学生都能够化被动成为主动,共同参加,亲身操作。多种形式的动手操作能使他们的视、触、情相互协调联系起来,充分发挥它们的内化作用,以丰富学生对于空间观念的认识。在课堂教学中,教师可以让学生先看教具演示,然后自己动手操作从而掌握知识,最后上升为理论,找出解决问题的途径,方法,策略。

4、思维融入,发挥想象

《数学课程标准》当中明确指出“能从较复杂的图形中分解出基本的图形,由几何图形想象出实物的形状”,分解图形、想象实物这就需要学生具备丰富的想象能力。而想象又具有一定的伴随性,学生在观察实物、概括实物及几何图形时,在练习、操作过程中都始终伴随着想象,它既有助于学生空间观念构建,又有助于学生逐步培养和不断提高自己的自主创新能力。在课堂教学时可以让学生先观察实物,在脑海中形成实物的表象,然后绘制出这个实物的立体几何图形。同时也可以运用数学猜想、设计等手段,借助直观图形来进行合情推理。这样既增强了学生探究的好奇心,加深了学生对于推理图形的直观认知和逻辑理解,激发了学生潜在的创造力。又同样可以让他们逐渐地培养形成一种合乎逻辑的数学思维,严谨、认真、务实的学习态度,形成了不断创新的思维意识。

五、结语

学生的空间观念培养是需要在现实生活中反复进行的长期的一个过程,需要从现实生活中积累的丰富几何理论和知识的体验中入手,是从经验活动的整个过程中逐渐形成和建立的。培养空间观念需要大量的实践活动,需要在实践中进行自主的探索和合作互动的氛围。空间观念除了从理念变成有助于学生开阔思维的工具,更要深入影响学生的具体思维。因而教师需要按照小学生的知识点和认知规律,从观察、动手等方面入手,帮助小学生建立自己的表象。而学生自己应该要适当的为自己创设空间情境,通过互相联系与比较,概括出几何图形的本质特点,并且注意它们在实践中的运用,这样才能够更好的培养和发展学生的空间观念。

参考文献:

[1]毛碧秀. 小学数学教学中学生空间观念的培养[C].2020:1287-1288.

[2]薛景.强化操作感知 发展空间观念—小学数学教学中培养学生空间观念的方法探索[J].开封文化艺术职业学院学报,2020,40(01):206-207.

[3]王艳.数学教学中培养学生空间观念探微[J].成才之路,2019(08):56.

[4]赵福堂.论小学数学教学中如何培养学生的空间观念[J].学周刊,2018(29):75-76.

[5]徐汝义. 小学数学教学学生空间观念的培养[N]. 发展导报,2017-03-17(028).

[6]刘燕.在数学教学中如何培养学生的空间观念[J].成才之路,2014(30):24-25.

[7]孔新伟.数学教学中培养学生空间观念“三步曲”[J].教学与管理,2009(08):42-43.

作者:陈俊

数学空间观念培养管理论文 篇2:

增强现实环境下空间观念学习模型的建构

摘 要 中小学阶段,空间观念的内容抽象、教材平面化、知识静态化。而AR技术改善了这些教学问题:AR技术让学习材料直观可视化、让学习过程的体验动态化、让学习情境多样有趣。根据具身认知理论提供的空间观念学习的三个关键点,尝试建构基于AR环境下空间观念学习的模型,并从课堂引入、课堂实施和课堂评价环节,结合模型在各种课例中的应用揭示模型的运行机制。

关键词 小学数学 AR技术 空间观念 具身理论

一、AR技术融入数学教学的可能性

空间观念是《义务教育数学课程标准(2011年版)》中提出的核心素养,空间观念能给学生提供无穷无尽的直觉源泉,激活学生潜在的创新意识。而增强现实技术(AR技术)作为虚拟现实的一种,其特有的虚实结合的情境给学习者提供课堂与现实更深刻的链接、实时交互的展示过程、三维配准的立体特点,能够为学生学习空间观念带来全方位的学习情境和操作体验,提高抽象内容教学的有趣性。

1. AR技术让学习材料直观可视化

AR技术能同时呈现二维平面图和三维立体图,并可以反复动态展示平面图和立体图之间的对应关系,能将平面教材立体化、抽象知识具体化动态呈现出来,能将空间学习中的隐形数据、抽象概念,比如空间想象力进行具体化、可视化操控。

2. AR技术让学习过程的体验动态化

AR技术可以反复动态展示平面图和立体图之间的对应关系,让学生看到空间想象的全过程,能创造出丰富、高效的动态虚拟教具,AR虚拟教具可以让学生反复经历、感悟、想象、思考操作探究的过程,将静态知识动态化呈现,让学生充分体验空间观念形成的过程,丰富动态想象的体验。

3. AR技术让学习情境多样有趣

AR技术能够创设课堂上学生受时间、空间、天气、疫情等原因导致无法体验的情境,拓展学生的课堂学习空间,还可以与情境产生真切的互动,学习者可触碰、可翻转、可交互、可操作AR空间,让学生的空间感在AR空间得以重新建立 。

二、AR技术环境下空间观念学习模型的构建

1.构建依据

模型构建的前提是能激发学生空间观念学习的真正发生,使空间观念的思维能得到提升和进阶。从课堂教学的环节划分,激发学习者真正学习的前提条件有三点:第一,课堂引入环节,学生要在贴近当代学生特点的三维情境中,引发对探究图形与几何新知识的兴趣,此时AR技术可以提供教材的三维图和多样有趣的生活情境;第二,课堂实施环节,学生要和情境充分交互,在平等、宽松、合作、安全的氛围和操作中积累空间观念学习的经验,此时AR技術可以让探究的过程动态可视化;第三,课堂评价环节,教师要引导学生进行脱离操作后的想象,及时根据不同空间观念水平学生的反馈对操作进行调整,并引向深度学习——总结规律的想象、生活情境的想象等。而现存的理论中能体现以上空间观念学习的是具身认知理论。

具身认知理论是将AR技术融入学生空间观念学习的理论依据。空间观念的直观性、过程性、迁移性等特点需要学习者去操作、去体验,在不同情境中应用知识,而具身认知理论认为人的认知是由身体的体验、对环境的操作交互、其活动的行为模式而建构的[1],主张学习者要通过自我的实践将知识迁移,在不同情境中应用,发展能力[2]。因此具身认知提供了一种新的学习方式,即源于身体动作经验[3]。

首先,实感具身理论认为“操作体验”是知识获得和情感培养的重要途径。人们所有的概念、心智、认知源于人的身体经验和主观感受,通过对外界的情感感知和操作体验来获得对事物的认识。其次,情境具身理论认为情境会影响学习者学习的质量与效率,激活学生内在动机,让学习者产生自主探索的兴趣。创设情境是学习者更快地激发认知过程的高效途径,会影响学习者投入学习的程度。人的认知需要通过周围环境、接触社会现实、感知环境、积累生活和学习经验才能丰富起来,而积累经验就是通过身体、通过感官去亲自体验的过程。最后,技术性原则。将技术应用于教学中,会使教学更加形象化和直观化,增加了学生的视、听、触觉等多种感知觉体验,使学生从更加真实的角度加深对知识的认知。因此,以具身认知理论为基础,AR技术让学习材料直观可视化、让学习过程的体验动态化、让学习情境多样有趣正好切合了上面课堂的三个环节,在各个环节中技术的使用更加凸显了空间观念的直观性、过程性和迁移性等特点。

2.AR技术下空间观念学习模型的构建

着眼于具身认知理论和AR技术,观察学生在AR环境中空间观念学习的方法和思维过程,关注AR技术给教学提供的便捷。本文根据课堂教学的三个环节——课堂引入环节、课堂实施环节和课堂评价环节来剖析学生在AR环境下空间观念的学习,提出以下学习模型,如图1所示。

(1)课堂引入环节

课堂引入环节是进行空间观念学习的准备阶段,主要是创设可以吸引学生兴趣的、以往教学中学生不能体验到的情境,调动学生激活自我的生活经验和数学学习经验,并在真实的生活情境中激发认知冲突,树立学生大数学、大世界的格局。因为图形与几何知识点的抽象性、复杂性、题型多变性造成了学习者对学习的无感甚至抵触,导致学生空间观念参差不齐。弗赖登塔尔强调“数学源于现实,并依赖于学生的实际生活”,强调“空间观念的培养应从‘人们实际接触的空间直接学习立体几何’”[4]。实感具身理论认为,学习者要融入情境中去体验、去经历、去和情境充分互动才能进行有效学习,有趣真实的情境才能真正刺激学生想要自主学习、深度解读情境的欲望。因此创设贴近学生生活的情境,调动学生的内驱力是培养学生空间观念的源动力。同时要注意AR技术呈现的情境要来源于生活,真实于生活,不要直接给孩子呈现简化版的数学情境,要让孩子经历从生活情境中如何抽象出数学情境的方法和过程,体会其中蕴含的数学抽象的思想,以此增加学生空间观念的可迁移性,提高学生解决实际问题的数学应用能力。

AR技术一方面将平面化的教材进行再创造、立体化的呈现,让学生在三维的实景中勾勒出空间表象,为下一步学生主动与情境进行交互提供持续的兴奋点;另一方面AR技术通过网络、云数据、云资源为空间观念学习供应了海量的资源与情境,最大限度地帮助学生积累空间表象,刺激学生的空间直觉,引发后续教学的空间想象。下面结合案例进行具体的模型应用阐述。

教学案例1:“确定位置”一课中,以往教学中,教师通过PPT呈现平面的海洋、沙漠让学生产生确定位置的需要,这些书本上的场景学生触摸不到,由于学生生活经验匮乏,也想象不出来这些情境的样子。AR技术下的课堂学生用平板扫描卡片就会出现行星、海洋、沙漠,创设了学生可触摸、可操作性、感兴趣的现实情境:依次扫描不同的卡片,卡片上方就会立体呈现对应点的行星轨道和行星,最大限度地还原现实场景。AR技术的动态演示,让学生直观感受、体验在“大漠孤烟直”“长河落日圆”,以及浩瀚宇宙等情境中,确定两个物体的位置都需要距离和方向,从而建构真实的空间感。

(2)课堂实施环节

课堂实施环节是空间观念学习的主要阶段。空间观念作为一种抽象能力,学生看不见它形成的过程,也摸不着它评价的标准,但是众多文献研究和教学实践表明:动手操作让空间观念的培养有了可实施性、可评价的途径。实感具身理论也强调重视学习者的身体体验,要放手让学生自己去操作、体验、感悟、思考、建构个性化知识,在重复多样的虚拟教具的操作中,将身体的体验上升到认知的经验、思维的经验、空间观念的经验,丰富学生的认知体验。

AR技术在这一环节中提供情境支持、体验支持和情感支持。AR技术不仅提供了可交互的教学环境,还提供学习者进行深度交互的工具——AR虚拟教具。AR虚拟教具可动可静,让学生看到空间观念形成的过程,供低水平空间观念的学生进行模仿和进阶;AR虚拟教具有结果、有过程,让学生操作出结果的同时留下空间观念形成的过程痕迹,关注结果的同时更注重过程的体验和反思路径;AR虚拟教具本身就是有概括、有迁移的情境,在每一次的操作后都要总结概括自己的体验感受,并扩展新的情境进行应用和迁移。

教学案例2:“观察物体”一课中,为了让学生能在头脑中形象地勾勒出三视图的不同侧面,AR技术从展示立体图形出发,动态演示从右面慢慢压缩成平面图形——右视图的过程,最后三维立体图和二维右视图同时出现。这种动态演示让学生看到了空间想象的全过程,教会学生进行空间想象时具体可操作的方法,并在经历想象的过程中发展学生空间观念,而且学生可以自己掌握进度让这个过程重复进行——看结果:二维图和三维图的对应关系,看过程:动态展示从二维平面图慢慢膨胀成三维立体图,再从立体图慢慢压缩成平面图。这样的课堂将以往学生头脑中想象的画面具体、动态地呈现出来,且是学生自主探究出来的知识,增强了学生知识获得的成就感。学生在充分感受二维空间和三维空间的即时转换和动态展示中直觀看到二者之间的对应关系,深刻领会平面和立体之间的关系,同时帮助空间观念不好的学生看到了别人空间想象形成的过程——自己思维进阶的方向,从而提升自己的空间观念。

(3)课堂评价环节

课堂评价环节是空间观念学习的练习反馈阶段。空间观念作为学生的一种核心素养和能力,并不容易评价。关于空间观念的研究尚未涉及评价学生空间观念具体发展到哪个水平的方法,但是离线具身理论提供了一个评价学生空间观念的新角度——学生的空间想象力,教师可以尝试从以下五个角度来评价学生的空间想象力。①边操作边想象:操作想象是空间观念的基础形式,空间观念薄弱的学生可以借助AR虚拟教具进行操作和想象后的操作验证,此时AR技术作为虚拟教具提供学生操作体验。②无实物想象:让学生脱离实物进行头脑中的想象和思考,这种想象教师只能通过外在的表现形式,比如画图、语言和题目测试来评价。此时AR技术是学生自我管理的平台,即时且准确地分析学习者的学习过程和结果,如学生习惯性的操作、交互的过程等,将信息综合处理,供学生根据自我学习的反馈,个性化选择想象的不同方式:语言想象、扩展生活情境的想象、总结规律的想象还是继续边操作边想象,从而实现服务个性化和信息推荐人性化。③语言想象:学生能否用准确数学化的语言描述出想象的过程是教师评价的依据。此刻的AR技术作为教师多维度评估学生的平台终端,教师通过学生的语言想象,及时在AR平板上记录学生课堂表现。④规律想象:通过课堂引入环节的情境和课堂实施环节的操作,学生形成了丰富的空间表象,将这些表象转化成图形、符号、数字等规律表达的想象能力也是评价空间想象力的一个重要指标,此时学生可以借助AR技术进行无纸化作业。⑤生活想象:将数学规律应用到生活中,拓展想象的空间,AR技术提供生活情境支持。

教学案例3:在“观察物体”一课中,教师设计了不同层次的活动来评价学生的空间想象力。活动一,语言想象:同桌一人用语言来描述小正方体的摆放位置(从三视图的角度进行描述),另一位同学根据他的语言描述在脑中想象物体的形状,空间想象力达不到的学生可以借助AR技术来操作小正方体,边操作边想象物体的形状。活动二,生活情境的想象:师:看到你们摆立体图,我想到前几天经过家电商城的时候,看见工人在搬运洗衣机,这些洗衣机是堆放在一起的,从3个面分别看到的这样结果(如图2)。猜猜看可能有几台洗衣机?现在我们脱离操作,在头脑中想象搭一搭,最后再用AR技术验证你的想象。

信息技术与学科教学的融合,转变的核心更加关注学生的学习体验,AR等虚拟现实技术在课堂上的应用在一定程度上改善了传统几何教学的静态化、学生操作体验少、脱离生活的枯燥、空间观念学习的抽象性等问题。但是虚拟环境下空间观念的教学还处于探索起步阶段,各种技术在空间观念学习中的适切应用需要一线教师的教学智慧,需要社会机构建立使用广泛的几何教学数据库、构建充盈的网络平台,需要研究者对空间观念科学评价的理论指导,更需要教育部门统筹开发课程内容等。

参考文献

[1] 殷明,刘电芝.身心融合学习具身认知及其教育意蕴[J].课程·教材·教法,2015(07):57-65.

[2] 张春兰,李子运.创客空间支持的深度学习设计[J].现代教育技术,2015(01):25-31.

[3] 杨子舟,史雪琳,荀关玉,等.从无身走向有身:具身学习探析[J].教育理论与实践,2017(05):37-38.

[4] 弗赖登塔尔.作为教育任务的数学[M].上海:上海教育出版社,1995:278.

[责任编辑:陈国庆]

作者:孟晶 周善伟 吴立宝

数学空间观念培养管理论文 篇3:

小学三四年级学生动手操作与数学思考相结合发展空间观念

摘 要:随着新课程教学理念的提出,在教育教学中不断做出相应的改革。在小学数学教学中不仅要注重知识的传授,还要能够培养学生的空间观念,以此更好地促进学生想象能力的发展。为此,在小学数学教学中要能够意识到对学生空间观念进行培养的重要性,激发学生进行数学知识学习兴趣,对传统的数学教学模式进行更新,注重将学生的动手操作与思考相互结合,以此更好的促进学生空间观念的培养。

关键词:小学数学;动手操作;空间观念

对于小学生来说,空间观念是其重要的能力,但是,在小学数学教学中往往缺乏对学生进行空间观念培养的意识,不能将几何知识和空间观念加以区分。在小学数学教学中仅仅认为只要学生能够对几何图形进行认识,也就掌握了一定的能力。但是如果认为这样就是对学生进行空间观念进行培养,那么显然是片面的理解。为此,在小学数学教学中要能够对空间观念的概念进行理解,以此更好地完善小学数学教学效果。在小学数学教学中不仅要进行知识传授,还要能够在知识传授的基础上强化学生实践能力的提升,以此更好地促进学生自身的全面发展。

一、空间观念的概念

随着新课程教学理念的推进和实施,小学数学教学中空间观念的培养受到相应的重视。小学数学教学中进行空间观念的培养是指在小学数学教学中通过实物形象对几何图形进行联想,或者是通过几何图形对实物形状进行联想,实现几何体与图形展开之间进行联想。通过对学生空间观念进行培养,需要让学生具备一定的想象力、观察力以及思维能力,让学生更好地理解平面与空间之间的关系。

随着新课程教学理念的提出,在小学数学教学中对学生的空间观念进行培养是其重要的目标。为了更好地对学生的空间观念进行培养和发展,在小学数学教学中要能够对教材内容进行挖掘,在对学生的空间观念进行培养中添加一些新的元素,最大程度上激发学生的学习兴趣,调动学生进行学习的主动性和积极性,以此更好地提升小学数学教学效果。

二、小学三四年级学生动手操作与数学思考相结合,发展空间观念的策略

(一)结合生活实际将动手操作与数学思考相结合发展空间观念

小学生在实际生活中已经认识接触到很多形状物体,在形状方面具有一定的经验,这是对学生进行空间观念培养的基础。在小学数学教学中对学生空间观念进行培养时,教师要能够结合学生已有的认知,以及学生的实际生活经验进行空间观念的培养。例如在学习“长方形和正方形的面积”相关知识时,教师可以引导学生先对实物进行测量,例如可以对自己的课本、文具盒进行测量,通过这种方式不仅可以对知识内容进行巩固,还可以强化对学生空间观念的培养。通过结合学生自身实际能够更好地激发其兴趣,提升教育教学效果。

(二)结合多种感官刺激,将动手操作与数学思考相结合发展空间观念

对于小学生来说,主要以形象思维为主,抽象方面的思维能力比较弱,对抽象的知识比较难以掌握。小学数学教学中要注重学生实际动手操作能力的提升,可以在一定程度上调动学生的各种感官,引导学生进行准确的联想,将图形与几何体之间进行联想,能够较为准确的对几何图形进行描述,构成其空间观念。例如在学习“随处可见的形体——长方体和正方体”时,先将学生进行分组,引导学生利用小组形式进行知识学习,借助教学工具,小木棒进行正方体或者长方体的搭建。在实践中,一些小组能够搭建较好的图形,但是也有一些小组由于数量不足,不能搭建理想的几何体。有的小组则是因为木棒的长短不同,不能很好地搭建几何体。在学生操作过程中学生会更加容易习得正方体和长方体的特征,培养学生的空间观念。

(三)知识形象化中将动手操作与数学思考相结合,发展空间观念

对于小学生来说,对学生进行空间观念的培养是其中重要的内容,也是数学教学中的难点。这部分知识的学习对于学生来说具有一定的抽象性,也具有一定的难度,为此,在教育教学中教师要注重引导学生应用数学思考来进行教育教学。将小学数学知识以形象生动的方式展示给学生,以此强化学生知识内容的理解,也能够更好地培养学生的空间观念。应用数学思考的方式不仅可以强化学生的自主探索能力,还能够帮助学生空间观念的形成。在小学数学教学中对学生空间观念进行培养时,数学思考具有重要的作用。为此,在教育教学中要能够注重探索数学思考的应用,结合教学内容的基础上,让学生积极主动地参与到知识的学习中,强化学生进行学习的积极性和主动性,以此更好地提升教育教学效果。

结束语:

在小学数学教学中要能够对空间观念的概念进行理解,以此更好的完善小学数学教学效果。在小学数学教学中不僅要进行知识传授,还要能够在知识传授的基础上强化学生实践能力的提升,以此更好地促进学生自身的全面发展。教师要能够结合学生已有的认知,以及学生的实际生活经验进行空间观念的培养。小学数学教学中要注重学生实际动手操作能力的提升,可以在一定程度上调动学生的各种感官,引导学生进行准确的联想,将图形与几何体之间进行联想,多媒体技术在教育教学中的应用,利用多媒体设备进行小学数学知识教学,对学生空间观念进行培养。在小学数学教学中还要不断探索空间观念培养策略,以此更好地提升教育教学效果。

参考文献:

[1]耿腾飞.小学数学教学中培养学生空间观念的策略[J].数学学习与研究,2019(14):67.

[2]刘晓燕.浅谈小学数学空间观念培养的教学策略[J].名师在线,2019(14):8-9.

[3]刘亚清.浅谈小学数学教学中学生空间观念的培养[J].亚太教育,2019(04):61.

[4]娄朝兰.小学数学教学中空间观念的培养[J].科学咨询(科技·管理),2019(04):139.

作者:马晓慧

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