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在教学中如何培养学生空间观念和几何直观

04月15日 编辑 39baobao.com

[浅谈如何在初中数学教学中培养学生空间想象能力]数学是锻炼学生思维的一门基础性的学科,数学的学习不是一个被动接受的过程,而是根据已有的能力与经验主动构建知识的过程,也是数学能力的培养过程。初中数学教学中,不能仅仅以传...+阅读

从新课程实验稿以来,提出了具体的、能够承载空间观念的课程之后,我们应该整体上去认识这个空间观念,它其实就是对几何图形的想象能力,从这个意义上讲,无论是一维的,还是二维的还是三维的,即使是你对直线两端无限延伸的这种想象能力,都能很有效地培养我们空间观念。空间观念想要真正能够落实,还需要我们在教学过程中,充分地留给学生感受体验的过程。唯有过程充分了,观念和能力才能有所提升。所以,我们尽量不要把关乎空间观念的这些课程,上成完成数学结论的课。比如正方体的展开图,虽然都是由 6 个正方形组成的,但是由于我们剪开的棱的相对位置不同,这六个正方形连接的相互位置不同,它的展开图画起来会有很多种。这节课的目的,就是希望同学们能够在头脑里,把一个正方体给剪开,同时又能够把一个展开图给折上,通过在头脑当中不断地想象完成这个工作,以提升你的空间观念。 几何直观,这个概念和空间观念不同,它是我们这次新增加的一个核心概念。首先是针对图形,我们根据直观可能对图形的性质会有一些判断,而不是依据测量或计算。另外,几何直观不管是在代数当中,还是在统计概率当中,可能都要用到。面对一个比较复杂的、比较抽象的对象,如果我们能用直观的办法,用图形的办法,把它描述刻画出来,会使这个对象更容易理解,这是一种能力。在学习函数图象时,对于理解函数的性质有非常大的帮助,就因为它直观,我们可以对函数的变化情况与趋势进行预测,这方面比解析式、表格都更清楚。再如在统计里面,如扇形统计图,我们一看就知道哪一部分占的比重更大。我们说几何直观是很好的一种能力,一个学生如果能用直观的方式来进行描述、来进行刻画,那么说明他对这个概念本身的理解比较深刻。

(1)为学生提供多种素材 空间观念的培养,绝对不能仅仅依靠长方形、正方形等所谓的基本图形,它就需要教师提供多种的素材和多样的活动。素材中有二维的,还有三维的;图形中有直的,还有曲边形;设计丰富的活动鼓励学生去体会,从而建立经验。换句话说你把这门打开了,他就有可能发展,如果你这门永远打不开,或打的很窄,学生发展的空间就很小。

(2)指出空间观念形成的主要途径——观察、测量、作图、实践和操作。 从直观几何到几何论证,是几何发展的基本历史。由此可见,人们对图形的认识,首先不是通过逻辑推理,而是依赖于经验,依赖于直觉观察、反复实验而成的。

(3)时刻把握几何直观的培养,培养图形意识。 图形的意识、几何直观的培养,不仅仅是在几何教学中,在其他内容的教学中,也应是重要的任务。讲有理数加减法的时候就可以利用数轴,加法就是顺着数轴的正方向数,减法就是顺着数轴的反方向数。又如,统计中的统计图,数据的变化用文字描述了半天也不一定清楚,画个图它就非常的直观。

什么是空间观念

什么是空间观念 空间观念是几何课程改革的一个课程核心的概念,《数学课程标准》描述了空间观念的主要表现,其中包括“能够由实物的形状想象出几何图形,由几何图形想象出实物的形状,进行几何体与其三视图、展开图之间的转化”.这是一个包括观察、想象、比较、综合、抽象分析,不断由低到高向前发展的认识客观事物的过程,是建立在对周围环境直接感知基础上的、对空间与平面相互关系的理解和把握. 空间是物质存在的一种客观形式,是物质存在的表现.空间观念是由长度、宽度、高度表现出来的客观事物在人脑里留下的概括的形象。空间观念是创新精神所需的基本因素,没有空间观念,几乎谈不上任何发明创造,许多的发明创造都是以实物的形态呈现的,都是设计者先根据想象画出设计图,然后再做出模型,最后才完善成功的。在这过程中空间观念起着非常重要的作用,所以明确空间观念的意义,认识空间观念的特点,发展学生的空间观念非常重要。

1、所谓空间观念是指在空间感知的基础上形成的、关于物体的形状、大小和相互位置关系也叫表象它是通过几何初步知识的教学逐步形成的.

2、所谓的空间观念,是指物体的大小、形状、各部分之间的位置共系、数量关系等特征在人们头脑中留下的表象.表象就是一个初步感知,即一提到某个几何图形学生就能在头脑中再现出几何图形的形象,能了解其某些基本特征.

3、空间观念是指对物体和几何图形的形状、大小、位置关系及其变化的直觉,它是人们认识和描述生活空间并进行交流的重要工具.培养学生的空间观念能使他们更好地认识、理解生活空间,更好地生存与发展.

4、浅谈小学生空间观念的培养崔士钦所谓空间观念是指人们对当时并不知觉的几何形体位置、方向、距离、大小、形状在头脑的再现能力.培养小学生初步的空间观念是小学数学教学的重要任务之一.

5、所谓空间观念是指物体的大小、形状及相互位置关系在脑中留下的表象.表象是指过去感知过的事物在脑中留下的映象.

6、空间观念是指物体的形状、大小、距离、方位等特性在人脑中的反映.在小学数学教学中培养学生的空间观念实际上就是培养学生初步的空间想象能力.

培养学生的空间观念需要注意什么

新课程标准强调,在数学教学中注重使学生探索现实世界中有关空间与图形的问题,让学生通过观察物体、认识方向、模型、设计图案等活动,发展学生的空间观念。对于十岁左右的儿童来说,空间观念是从经验活动中建立起来的,学生的生活经验是他们发展空间观念的基础,观察是空间观念发展的一种有效途径,操作是发展空间观念的重要办法。 几何初步知识是小学数学的主要内容之一,学生对几何形体特征的理解,对周长、、体积的计算,往往是离开了这些几何实体,而依赖于头脑中对物体的形状、大小和相互位置关系的形象的反映,这就要求学生具有一定的空间观念。因此,我们在进行几何初步知识的教学时,应注重让学生在观察、操作等活动中,获得对简单几何体和平面图形的直观经验。让学生获取和运用几何初步知识,并在运用几何初步知识的过程中培养学生初步的空间观念. 。因而,我认为教师要从以下四个方面着手教学。

一、观察各种实物,感知物体特征 小学生对空间与图形的学习是一种直观认识,是基于已有生活基础的感知并形成初步表象的过程。在学生学习之前,他们已经初步具备前、后、上、下、左、右等空间观念。在学前教育中已经直观认识过如长方形、正方形、长方体、正方体等图形,无论是体还是形 ,都是学生生活中常见的。我们的教学就是要在这个基础上引导学生观察、引导学生的有意注意。因为,观察是认识事物的重要手段和途径,学生必须学会观察,教师要指导学生观察,让学生进一步积累感性的认识。 如《四边形》一课,主要是让学生感受不同形状的四边形,并掌握其特征。在这节课中,通过让学生找出许多关于图形的信息,如 长方形的篮球场、通道、窗户、正方形、地砖、平行四边形的推拉门 等。丰富其对图形特别是四边形的感性认识,这时,他们虽然不能用准确的语言来表述物体的特征,但是表象却很清晰,建立了数学模型,明白了这样的图形就是四边形。这样,不仅培养了学生的观察能力,还使学生养成了善于思考,乐于动脑的好习惯。

二、注重直观操作, 在实践中引导思维 空间观念的形成只靠观察是不够的,教师还必须引导学生进行实践活动,让他们动手画一画、折一折、剪一剪、量一量等活动,使学生靠他们自己动手实验,认真观察逐步获得。 如《周长》一课,开课伊始,我创设了给桌布加花边的问题情境,让学生帮老师想办法,当学生说到周长 一词时,我便让学生来指一指、摸一摸数学书、铅笔盒等实物的表面的周长,初步感知周长的含义;然后让学生拿出一个最喜欢的物体,用彩笔把它的形状画在练习本上,再展示这些不同的图形,让学生指周长,这样由实物过渡到抽象的形上,丰富了周长的含义,进一步感知周长;最后,教师设疑,画了一条曲线,问: 这个图形有周长吗 ?引起了学生的争议,在学生的畅所欲言,面红耳赤的争论中,对周长的含义有了更深刻的认识。教师设计的指一指、摸一摸、画一画、辨一辨的活动,让学生积极主动地获得知识,这些知识不是靠老师讲出来的,而是靠学生的活动证明出来的,既发展了学生的思维,又将学生的自主学习、合作交流和创新意识的培养落在实处。 在空间与图形的教学中,教师要合理地组织和引导学生的操作活动。教师不仅要关注由操作而获得的结果,更要关注学生在操作过程中的思维活动和心理体验,这是数学活动对于学生来说更有价值的获得。

三、能语言描述特征,促进概念形成 语言是表象形成概念的中介,是思维的物质外壳。人们对生硬的几何体的认识要通过语言来实现。学生要表达对几何形体的认识,就是要使用确切、通俗的语言。这个过程对学生准确地掌握几何形体的表象,形成概念有很大的帮助。在教学过程中,我们要把直观图形和语言表述结合起来,使学生能用准确、简明、通俗的语言描述几何概念及图形的特征。 在教学《认识平行四边形》一课中,我先让学生说说自己印象中是平行四边形是怎样一个图形,这是一种直观感知的过程,也初步建立了平行四边形的表象。然后教师再拿出一个长方形框架,拉动后,让学生说说发生了什么变化?学生通过对长方形与平行四边形的观察、对比、交流,逐步建立了平行四边形的特性。但学生对平行四边形的概念还不是完全掌握,于是我让学生在不同的梯形里变出平行四边形来,首先我让学生描述平行四边形的特征,再让学生互相交流方法,通过破坏和创造 ,使这些图形变成两组对边都相等的平行四边形。这时平行四边形的本质属性也凸显出来。学生在用语言表达的过程中,必须注意分清图形的本质特征和非本质特征,让语言唤起。

四、掌握图形变换 小学生喜欢标准形状,且喜欢标准位置下的图形,甚至有学生有排斥非标准图形的倾向。比如,教学梯形时,教师出示非标准位置的梯形,马上有学生会说 老师,黑板上这个,梯形没放好 ,当老师把它旋转成标准位置时,有学生说 它现在是梯形了,刚才不是 ,在图形的辨认中,只要是非标准位置的图形,学生的识别都会有歧义。因此,引入新图形时,配以标准图形,有利用于唤起学生的生活经验,缩短认知差距。然而,出于掌握形体概念...

浅谈如何培养小学生的空间想象能力

马克思说过:“想象是促进人类发展的伟大天赋。没有想象,科学无法进步,没有想象,人类不能进步”。对于小学生来说,空间观念是在经验活动的过程中逐步建立起来的,学生的经验是他们发展空间观念的基础。下面我就结合自己这几年的数学教学经验,针对如何培养学生空间想象能力这一话题谈谈自己的看法:

一、发挥教师的引导作用 教学中教师起到引导作用,是组织教学的灵魂。教师的引导思路、方式、方法直接影响学生的学习效果。教师备课时,应精心准备,知识要由浅到深,循序渐进,符合学生的认知规律,讲解要有启发性。联系实例要贴近生活,注重实际应用,激发学习兴趣。 注意培养学生用数学语言或数学表达式,叙述空间图形的形状和位置,重视数形结合和互相转换。把立体图形准确转化为数学语言和表达式,这些成为解题的出发点和依据。教师应注重教学语言的规范、准确、精练。课堂上运用数学语言,适时地总结内容,引导学生练习,让学生体验实践规律,总结归纳知识特点,感悟空间图形的位置关系,增强学生空间想象力。

二、借助实物模型进行直观教学 由于在现实生活中小学生直接接触的大多是立体图形,把立体图形的初步认识编排在平面图形之前是符合儿童的认知规律的。所以在教学中,教师要把生活中实物带到课堂上,让学生对实物多多进行触摸,感知它的立体感,例如:学生接触到长方体纸盒后,可以说出“有一些面,它的面是平的”、“有许多边,它的边是直的”、“它还有一些角,很尖,很扎手”、“有些面的大小一样,有些不一样”等等之类的初步认识,并用自己的语言来表达这些发现,这些认识不一定全面的,但是长方体的一些基本特点就已经深深的印在学生的脑海里了,加上教师的正确引导,学生可以对长方体就有更全面的认识了。

三、动手操作,合作交流 空间观念是一个人在对周围环境和实物的直接感知的基础上形成的。对于以被动听讲和练习为主的方式,是难以形成空间观念的。学生在现实空间中对物体的形状、大小及所处方位的感知对物体图视的初步认识和常见平面图形的了解积累了丰富的几何事实,以理解现实的三维世界,形成良好的空间观念。而空间观念的形成需要自主探索与合作交流的氛围。培养空间观念需要大量的实践活动,学生要有充分的时间进行空间观察、测量和动手操作,从而对周围环境和实物产生直接感知,这些都不仅需要自主探索、亲身实践,更离不开大家一起动手、共同参与。观察、操作、归纳、类比、猜测、变换、直观思考等对形成空间观念有重要作用的手段,只有在大家共同探讨、合作解决问题过程中才能不断生成和发展,并得到提升。通过合作交流可以更清楚的明确自己对空间的看法,并有机会分享各自的想法。大家的共同感受对促进空间观念的发展具有重要意义。例如,学生认识了圆柱的侧面后,在头脑中已建立起这样一个封闭的、弯曲的表象。接着又要研究侧面积,这就需要将刚刚建立起来的认知平衡打破、重组,寻求新的平衡。这首先要解决的是化曲为直的问题,将圆柱的侧面展开为一个平面图形。其实很简单,就是引导学生“剪”。而在这个过程中不仅仅需要学生的动手操作能力更要引导学生在研究探索的氛围里、在合作交流的过程中,积淀对空间观念的认识。首先把学生分成几个小组进行探讨,如果把圆柱的侧面沿着一条线剪开,展开后是什么样的形状呢?小组讨论后动手操作,汇报得到什么样的形状?教师结合汇报的情况展示三种展开的情况。这三种情况虽然展开的形状不一样,可以运用割补法进行转化。为了研究问题的方便,我们通常将圆柱的侧面沿着一条高剪开,展开后成为一个长方形。可以想象如果没有学生的动手操作、合作交流,圆柱的侧面积计算方法的推导将会首先遭遇学生头脑中几何体与展开图之间的转化障碍。

四、借助现代化教学设备 利用多媒体教学可以使教学内容变抽象为具体,便于学生观察和认识,有利于学生理解和掌握教材。教师可以按照教学的需要,制作课件,通过电脑的动感演示,使图形"活"起来,让学生从不同的角度观察图形,达到深刻理解抽象的理论知识,培养学生的空间想象能力的目的。空间和平面图形的概念和性质,有相同的,也有不同的;有类似的,也有不类似的。例如,关于两直线平行的定义,在平面和空间是完全一致了,两直线所成的角都是直角,这是相同点,不同点是在平面内必是相交垂直,而在空间可以是相交垂直,也可以是异面垂直。又如,命题“垂直与同一条直线的两直线平行”在同一面内必成立,到在空间就不一定成立了。通过这样的对比,能够有效地纠正学生随便将平面图形搬到空间上来的错误。再如,利用证明“顺利连接平行四边形各边中点的四边形是平行四边形”的方法,通过类比分析,可类似的把“顺利连接平行四边形各边中点的四边形是平行四边形”转化为平几问题来证明。同样地,利用证明“等边三角形内任意一点到个边的距离之和等于定长”的方法,也同类似的证明“正四面体内一点到各面的距离之后等于定长”的命题,等等。这些例子说明,立体几何问题不仅可以转化为平面几...

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