如何利用现代信息技术培养小学生的空间观念
摘要:现代信息技术的飞速发展,使我们的教育教学方法及思路产生了质的飞跃,而现代化的信息技术辅助教学作为现代化的教学手段,与常规教学手段相比,有其独特的优势。信息技术辅助教学能使画、色、声、文综合作用于学生,它能够将一切积极因素根据教育教学的需要进行整合、重组,帮助学生在头脑中形成鲜明的表象,能够最大限度地激发学生的学习兴趣,更加直接地激活学生的思维,给学生带来“活”的课堂。
关键词:信息技术 小学生 空间观念 培养
小学阶段是学生空间思维模式建立的重要时期,在小学阶段培养学生良好的图形与空间观念,对于学生空间思维的形成和发展有着至关重要的作用。而只有建立健全的图形与空间观念,才能够帮助学生更好地理解数学知识,提高学生的数学水平,为以后的学习打下良好的基础,而要实现这样的教学效果这其中离不开现代信息技术的充分运用,现代信息技术为小学生空间观念的培养创造了丰富的平台。
一、再现生活素材,培养空间观念
借助现代化的信息技术为学生的认知提供大量的、直观的图形,让学生在大量的直观素材下观察、思考,这样能够大大的丰富学生的空间表象,积累空间经验,为学生空间想象能力的发展打下坚实的基础。尤其在小学阶段,由于小学生的知识经验、认知特点以及心理特点,要想发展学生的空间想象能力,首先要做的就是为学生提供丰富多样的学习素材,扩大其空间形象视野,借助具体形象的直观诱导,使学生去探索、去研究、去发现。例如在教学《轴对称图形》时,可以通过多媒体演示为学生提供大量生活中的轴对称现象。
通过这些大量直观的感受,让学生对学习轴对称图形有了新鲜感,同时也让学生的学习积极性有了很大的提高。进而让学生积极去观察、类比,发动他们自主探索,发现、感悟轴对称图形的特征,用这种强烈的感官刺激来激发学生的学习热情,丰富学生的直观感知。这样一来不仅让学生迅速抓住问题的本质,更为学生空间想象能力的发展打下良好的基础。
二、强化感知,突破难点
信息技术往往能够通过其自身的特殊优势使数学思维具有“可视”性,使学生在头脑中难以想象出的空间与图形的变化,能够以一种直观形象的形式演示出来。因为信息技术具有传递动态信息的特点,这样一来就能够帮助学生理解数学研究中的一些抽象性知识,为学生提供直观材料,为发展学生的空间思维能力提供了必要的感性准备。由于小学生生活经验不足,而且学生的认知水平的局限性,对于有关知识的抽象性,如果只是采用一般的教学手段往往难以达到预期的教学效果,而借助多媒体课件演示,不仅能使抽象的知识形象化、难点知识简单化、枯燥的知识趣味化,还能使学生在生动有趣的情境中理解知识,掌握知识。例如: 教师利用多媒体课件演示: 一个长方体有六个面,相对的两个面完全相同〈相对的两个面涂上同一种颜色);有 12 条棱,相对的四条棱长度相等〈三组不同颜色) ;有八个顶点《闪烁)。教师运用鲜明对比的色彩展示长方体的立体图,认识长方体的面、棱、顶点,多媒体课件演示能使长方体的各种特征得到充分展示,验证了学生原来在自身头脑中对长方体的初步认识,同时也能够降低观察上的难度,帮助学生突出了观察的重点,促使学生能够对长方体形成更加清晰的新的认知结构,帮助学生顺利地抽象出长方体的概念。在日常的教学中教师往往运用多媒体技术中图形的移动、标广、闪烁、同步演示、色彩变化等等这些信息技术手段表达教学内容,学生就能直观、形象、生动、一目了然地看清楚教学难点,使教学难点水到渠成的得以突破,同时又给学生留下了十分深刻的印象。
三、形成空间知识脉络,积累空间表象
在小学阶段要培养学生的空间想象能力,就要想方设法丰富学生头脑中的表象。教师在教学实践中可以借助现代信息技术的便利,帮助学生整理、形成知识脉络,加强记忆。使学生对各个空间与图形知识点间的内在联系形成清晰的知识脉络,加强对知识的理解及灵活运用。例如: 多媒体课件动态演示,引导学生体验学过的平面图形的面积公式多是将图形转化成长方形并以长方形的面积计算公式为基础推导出来的。
同时在学生的脑海里建立起具有内在联系的六种平面图形面积计算的整体图式,学生的大脑通过不断总结、系统归纳、有序整理,所得到的结果将是结构化了的知识。让学生参与到这种关联的关系图的构建过程中,通过现代化的信息技术演示为学生搭建知识网的形成平台,可以让学生头脑中原本相对独立地空间 与图形知识形成一个完整的网状结构。这样能够帮助学生理清知识的来龙去脉和前因后果,帮助学生系统的建立空间思维模式,提高空间思维能力的延续性和延展性。为学生对空间几何知识的灵活运用和巧妙地应变性埋下伏笔。
四、提供观察平台,建立空间观念
观察是一种有目的、有顺序、持入的视觉活动,在空间与图形的知识学习中有着重要作用,也是小学生获得初步空间观念的主要途径之一。因此为学生提供观察载体,引导学生学会观察是小学空间思维能力形成的重要手段。
在大量、有序的观察活动中,学生能够逐步获得有关空间与图形的表象,建立正确的空间与图形概念,从而形成良好的空间观念。例如在教学《圆的面积》时运用了多媒体课件演示,这样的信息技术辅助下能够化静为动,化虚为实,分别把圆平均分成 8 份、16 份、32 份,然后剪开,拼成两个近似的长方形。
帮助学生把抽象的内容具体化,进而加深对圆面积公式推导过程的理解。引导学生通过观察讨论,采用转化的方法,利用面积保持不变把圆面积转化为近似的长方形,从而直观地发现长方形的宽就等于圆的半径,长方形的长就是圆周长的一半,则这个长方形的面积等于圆的面积,也就是圆周长的一半乘圆的半径。通过多媒体的逐步演示,随着圆平均分成的份数的增加组合的图形越来越接近一个等面积的长方形,学生在这样一个观察平台中不断的想象、思考、验证,从而自主发现变化后的近似长方形面积与圆的面积的内在联系,进而展开探究、讨论、总结。
五、验证想象,发展空间观念
爱因斯坦曾经说过:“想象比知识更重要,因为知识是有限的,而想象要概括世界的一切。”想象是思维的翅膀,往往和观察、实验、思考等活动结合起来。但教学中只有学生的大胆想象还不够,还需要充分的验证,才能引导学生发现知识的真谛。所以教学中可以通过相应的信息技术手段验证学生的数学猜想,形成正确的空间认知。例如在教学《解决问题的策略一一转化》 中,让学生先自主比较、猜想哪个图形的面积大?
学生通过认真观察这两个图形的特点,打破常规思维,进行合理的想象,把它们转化成更简单的图形。接着通过课件演示两个图形的转化过程。
结果却一目了然。这样引导学生大胆地想象,把图形变一变,突破空间观念定势,学生在信息技术的形象演示下再次清晰的验证了原本的假设、猜想,巩固了学生对知识的理解掌握,数学问题的解决有了事半功倍的效果。
现代信息技术的飞速发展,给我们的教学带来了良好的契机,为我们的教学增添了新的活力。灵活运用现代信息技术不断改进教育教学方法,培养学生的空间思维能力,充分发挥其新颖性、趣味性、直视性、多维性、刺激性和艺术性的特点,把原本只能写在黑板上的定义、概念、图像、例题等反映在多媒体上,让信息技术真正的为教学服务,深入浅出地学习数学,突破了传统教育的以教师为中心的教学模式,从而有效地启迪了学生思维,激发了学生的求知欲,培养了学生的空间思维能力。
参考文献:
[1]林革.《影响小学生空间观念形成的心理特点和对策》.广西教育出版社.2004.07
[2]石国利.《小学数学课程与教学论》.浙江教育出版社.2009.08