立体图形教学提升小学生问题解决能力的思考

立体图形教学提升小学生问题解决能力的思考

【摘要】本文基于笔者多年的教学实践，从学生感知、学生想象和数学情感三个方面，提出小学立体图形的教学策略，以期望能提高小学生的知识运用能力和问题解决能力。
【关键词】立体图形；小学生；数学；解决问题能力；培养
根据《小学数学课程标准》对小学生立体图形教学的先关规定：“经历从实际物体中抽象出简单几何体和平面图形的过程，了解一些简单几何体和常见的平面图形；感受平移、旋转、轴对称现象；认识物体的相对位置，掌握初步的测量、识图和画图技能”。[1]由此可见，立体图形知识可以归结于图形与计算的结合。这一知识和技能的掌握关键在于空间思维能力的培养，同时也是运用立体图形知识解决实际问题的关键能力。小学生大多处于6-12岁的年纪，对空间概念把握不准，缺乏立体化的空间思维，大大增加了小学立体图形教学的难度。在这样的背景下，如何创新立体图形教学，强化学生的空间思维，提升问题解决能力，值得每一位小学数学教师探索和思考。
一、丰富学生感知，熟知体积特征
小学生的年龄特征决定其思维特征主要以形象为主，处于从形象思维向抽象思维过度的关键时期。因此，小学立体图形教学应从图形特征出发，引导学生建立起基本的形象思维和空间感知，再在此基础上熟悉图形构成的点、线、面、体等元素，并对应不同的计算方式，从而唤醒学生对图形和体积的认识，激活最基本的空间意识，具体而言，可分为以下几个教学步骤：
（一）直观形式呈现，讲解图形构成
立体图形由多个平面图形组合变换而成，注重“体”的研究。因此，教师在教学的过程中，首先要引导学生对立体图形进行细微的观察和深入研究，明确面和体的区别和联系。例如，在为学生们讲解长方体时，可以通过多媒体设备，为学生动态呈现从点到线，再到面，最后到体的运动轨迹和组合过程。将多个长方形按照一定规律进行组合排列，就形成了长方体。在点―线―面―体的形成和变换过程中，学生也会产生相应的联想，沿着点的运动轨迹一一得到证实。在这个想象和验证的过程中，学生从一维空间，进入二维空间，最终进入到三维空间，实现思维的跳跃式发展，也了解了平面图形和立体图形的构成，强化了学生对“体”的感知，初步建立立体空间思维。
（二）设计教学实践，强化体积概念
对立体图形的计算而言，体积是最重要的计算概念，涉及到一系列不同的计算方法。在明确体积的计算方法之前，先要让学生理解体积的概念，感知体积所体现的空间含义。如让学生观察由一个个面围成的纸箱，发现箱子占据了一定位置，它所占的位置就是空间。再在箱子的旁边放一个大的长方形纸片，让学生走一走。使学生知道由于箱子占据空?g，需绕道，而长方形纸片不占据空间，无须绕道，让他们从对比中获得空间体验和感知。再选择不同的物体放在空地上，观察比较这些物体也会占据一定的空间，不同的物体占据的空间有大有小，从而建立体积概念。同样，体积的计算教学也需精心设计，让学生经历动手、动脑、表述等多种感官体验，有助于体积概念的进一步深化。如在教学“长方体的体积”时，首先让学生在摆放物体中感悟体积，懂得长方体所含体积单位的数量，就是长方体的体积"；再通过引导学生“有序数"理解“一行→一层→几层”与长、宽、高的内在联系，从而充分理解长方体的体积=长x宽x高或长方体的体积=底面积x高”这一系列计算公式的含义和内在逻辑[2]。
二、调动学生想象，培养空间思维
对小学生而言，初步空间思维的建立需要以动手实践为依托，通过大量的动手操作，锻炼学生的观察、分析和操作能力，再在此基础上充分引导学生进行想象和创造，在思维层面对立体图形的变化过程进行加工，从而形成完整的思维活动。在想象之后，再让学生动手操作，将思维中呈现的图形变化过程以绘画和折叠的形式予以呈现，丰富了空间思维的运用和实践，从而建立起严密的空间逻辑。一方面，引导学生在想中画。绘画是检验学生立体图形掌握程度和运用能力的有效途径。先让学生观察图形，然后尝试着在纸上画出立体图形，完成从实物到图形的思维转化过程。另一方面，引导学生在想中折。折叠是为了引导学生更好地理解立体图形与展开图之间的关联，深化对图形特征的认识。教师可以先尝试引导学生在思维层面想象立体图形的折叠步骤和过程，然后对照展开图，标注每一个步骤的顺序和每个面最终对应的位置。在这个过程中，学生将感知立体图的分布规律和空间结构，从而获得解题方法与策略。
三、增加文化教学，增加数学情感
如何实现情感、态度、价值观的培育目标，一直是数学教育的难点之一。立体图形教学所需要的教具和教学材料都需要从身边寻找和发现，不仅有利于增强学生对数学的兴趣，也有利于培养学生的实验精神和运用知识解决问题的能力。在教学过程中，引入名人故事，让学生们受到科研精神的熏陶的同时，使其感受到数学对生活的巨大作用，增强对数学的情感认同。同时引导学生学会换位思考，从多个角度寻求解决问题的方法，就会取得山重水复疑无路，柳暗花明又一村的效果。
综上所述，立体图形一直是小学数学教育的难点，唯有从立体图形本身和学生的成长特点出发，引导学生熟知体积特征、调动学生想象、增加学生数学情感，才能全面调动学生学习立体图形的积极性，帮助其实现从形象思维到抽象思维的过度，建立起立体的空间思维，增强数学知识的运用能力和问题解决能力。
参考文献：
[1]潇湘数学教育工作室.小学立体图形教学现状、成因及教学建议[J].湖南教育：下旬.2010（9）：31-39.
[2]郭小山.小学数学核心素养下”图形与几何”教学策略研究[J].考试周刊.20418（4）：72，74.