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儿童,空间想象能力

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/09/24 20:32:37 字数作文
儿童,空间想象能力字数作文

篇一:小学生空间想象能力的培养

浅谈小学生空间想象能力的培养

摘 要:如何才能有效地培养学生的空间想象能力呢?可以从以下几个方面展开:“虚”“实”结合、动静结合、实践与反思相结合。 关键词:想象;空间;实践

《义务教育数学课程标准(2011年版)》对空间观念进行了详细的描述,其中包括根据物体的特征抽象出几何图形,根据几何图形想象出所描述的实际物体;能想象出物体的方位和相互之间的位置关系等。在描述中,提到最多的是“想象”二字,可见培养空间观念离不开空间想象能力的培养。小学生空间观念的发展水平直接影响着学生几何概念的形成和发展,影响着学生空间想象力的发展水平。

在小学阶段培养好学生的空间想象能力,不仅有利于学生将来学习中学几何的知识,而且有利于培养学生的创新能力。由于小学生的思维还处在具体形象思维向抽象思维过渡的阶段,头脑中积累的感性认识和感性经验还比较少,学生的空间想象力还比较差。在这样的状况下,如何才能有效地培养学生的空间想象能力呢?我认为可以从以下几个方面展开。

一、“虚”“实”结合

这里的“虚”指的是学生头脑中形成的表象,“实”是指现实原型。 在教学中,不仅要按照儿童认识事物的规律,向学生提供丰富的现实原型,帮助学生形成一定的表象,而且要重视将学生形成的表象通过一定的方法再现出来,做到“虚”“实”结合。例如,在教

学完长方体和正方体的特征后,学生已经初步形成了一定的长方体和正方体的表象。然而这种表象并不深刻,因此要形成清晰的表象还必须让学生将已形成的表象进行再现。表象的再现可以通过画图的方法来实现。比如,让学生画一画指定长宽高的长方体,或给学生一部分图示让学生补充完整等可以让教师实时看到学生空间想象能力所达到的水平。

在教学时不仅要从具体到抽象,还要重视将抽象的东西通过适当的形式再现出来。“虚”“实”结合是将学生空间能力的培养落到实处重要途径。

二、动静结合

教学中,不仅要向学生展示模型实物等静态物体,而且还要根据实际情况,适时将一些静态的图形通过一定的方法展示它动态的活动过程,做到动静结合。

例如:下面哪个不是正方体的展开图(每格都是正方形) ( )

由于本题考查的不仅是学生对正方体的认识,更重要的是考查学生的空间想象能力,学生必须通过将静态的图形动态化(即折一折),这里的折已不是实际的操作,必须借助于想象,将折起的每个面再现在脑中,进行更深层次的加工后,才能得出是否能组成正方体。

对于这道题的教学,我们必须“化静为动”,使静态的展开图动态化,直观生动地展示图形的变化轨迹,将图形的动态过程展示给学

生,在学生头脑中形成初步的感知。由于要经过多次的翻折才能折成正方体,所以这一较复杂的动态过程的展示,教师要根据学生的认知规律,结合心理学中的再现原理,有的放矢地采取“慢动作”,该停时停,该“回放”时“回放”,做到演示动作上的动静结合,给学生留下清晰的感知,不断丰富学生的表象。

三、实践与反思相结合

空间想象能力的培养离不开学生的观察、操作、实验以及练习等实践活动。

在操作、观察等过程中,不仅让学生的视觉、听觉、触觉等许多分析器官协同参与了活动,增强了学生的体验,而且激起了学生的自我“反思”,促进空间想象力的提高。例如,在教学六年级上册《表面积的变化》时,共让学生经历了四次操作体验。学生通过四次不同层次、不同目的的实践活动,在头脑中形成两个正方体以及两个长方体拼接的动态过程,明确每拼接一次减少两个面的面积,减少的面积的大小与拼接的面的大小有关等经验。这些经验的获得离不开学生的亲身实践,但在实践的同时也要给学生足够的时间去“反思”实践的过程,只有在不断的实践与反思中,学生的空间想象能力才能得到不断发展与提高。

练习也是学生实践的一种形式。空间想象能力的培养中,练习不仅能促进学生不断思考,还可以为教师反馈必要的信息,从而准确推断学生空间想象能力的高低。与此同时,通过师生的共同讨论、评判,学生才能知道自己的想法正确与否,引发学生的“反思”,

去“伪”存“真”,不断提高学生的空间想象力。

空间想象能力的培养和提高,不是“一朝一夕,一招一式”之事。在教学中,我们还要根据教学目标,教学内容合理选择教学手段和方式、方法,才能更有效地提高学生的空间想象力,促进学生的发展。

(作者单位 江苏省南京市武家嘴实验学校)

篇二:如何培养小学生的空间想象能力

如何培养小学生的空间想象能力

想象是创造的基础,想象是创造的源泉,没有想象就没有创造,也就没有人类社会的进步。那么,如何在“空间和图形”的教学中发展学生空间观念呢?

一、加强操作活动,积累空间感知

学生的空间知识来自丰富的现实原型,与现实生活关系非常紧密,这是他们理解和发展空间观念的宝贵资源。空间感知依赖于操作活动,这是由“空间与图形”知识内容的特点决定的,因此,在教学中,我们要把操作活动放在十分重要的地位,引导学生通过视觉、触觉等多种分析器官参与认知,这样才能积累丰富的空间感知,为空间观念的形成和发展打好基础。

二、注意虚实结合,发展空间想象

空间想象能力是在丰富的空间感知基础上逐步形成的想象能力,是空间观念的进一步发展。空间想象依赖于空间感知,只有学生对几何形体特征有了充分的认识,空间想象能力才能得到提高。因此,在教学中,我们要注意虚实结合,有意识地培养空间想象能力。如低年级“搭积木”的游戏就很有意思,在这个图形中,有一块积木被遮盖了,要找到这块积木,需要空间想象。低年级儿童的空间想象能力是比较弱的,怎么办?可以让学生动手摆一摆,以实见虚,效果就比较好。又如,高年级学生认识“立体图形”特征时,可以设计这样的情景:将牙膏盒(长方体),化妆品盒(立方体)、可乐罐(圆柱体)、蛋筒冰淇淋(圆锥体)和乒乓球(球体)逐一展示,请学生想象一下,

这些形体分别可以与哪些平面图形有关,

总之,培养学生的空间想象能力并不是一朝一夕的事,必须循序渐进。

篇三:关于空间想象力的含义

关于空间想象力的含义,林崇德(1991)指出,中学生的空间想象包括对平面

几何图形和立体几何图形的运动、变换和位置关系的认识,以及数形结合、代数问 题的几何解释等。空间想象能力主要体现在对诸如一维、二维、三维空间中方向、 方位、形状、大小等空间概念的理解水平及其几何特征的内化水平上,体现在对简 单形体空间位置的想象和变换(平移、旋转以及分割、割补和叠合等)上,以及对 抽象的数学式子(算式或代数式等)给与具体几何意义的想象解释或表象能力上。 曹才翰提出,空间想象能力就是以现实世界为背景,对几何表象进行加工改造, 创造新的形象的能力。

在王焕勋主编的《实用教育大辞典》中指出,心理学把人对头脑中已有表象进

行改造,创造出新形象的过程称作想象。在中小学数学学科中,空间想象力指的是 人们对客观事物的空间形式(包括二维空间、三维空间)进行想象的能力。

孙敦甲(1992)曾开展过中学生空间想象能力发展的研究,结果发现

[10]

:(1)

中学生空间想象能力的发展过程是从对基本几何形的初步想象到对平面几何图形 的深入想象,再到对立体基本几何形的深入想象。(2)在空间能力想象方面,从初 二开始,学生的空间想象能力迅速发展,到高二时空间想象能力进入成熟期??。 那么,空间观念的含义如何?空间想象能力与空间观念又有怎样的关系呢?

NCTM(全美数学教师理事会,1989)

[11]

指出,空间观念是对一个人周围环境

和实物的直接感知;对于 2—3 维图形及其性质的领会和感知,图形之间的相互关 系和变换图形的效果是空间观念的重要方面。

曹才翰指出,空间想象能力对初中生来说,这种要求太高了,所以义务教育阶

段教学大纲中只提出培养学生的空间观念。空间观念至少反映了如下的 5 个方面的 要求:(1)由形状简单的实物抽取出空间图形;(2)由空间图形反映出实物;(3) 由复杂图形中分解出简单的、基本的图形;(4)由基本的图形中寻找出基本元素及 其关系;(5)由文字或符号作出或画出图形。

在王焕勋主编的《实用教育大辞典》中也指出,在空间知觉的基础上形成的关

于物体的形状、大小及其相互位置关系(方位、距离)的表象。小学数学的几何初 步知识教学中,让学生感知实物、模型、图形,学生也就形成了空间观念,即获得

线、角和简单平面图形和立体图形的形象,能对不太远的物体间的方位、距离和大小有较正确的估计,能从复杂的图形中区分出基本图形。??由此可见,空间想象

力是在空间观念的基础上形成和发展的。

用一般的发展理论来解释儿童对几何概念的理解,只能对数学教育产生有限的

意义。而数学教育学家对空间观念(能力)及其与几何课程关系的研究却才刚刚起 步。不论对心理学家还是数学教育家来说,空间观念(能力)都没有一个确切的定 义,而在其与几何课程的关系上,Coxford(1978)认为“发展家和干涉主义者(即 通常意义上的心理学家和数学教育者)为了获得对空间和几何的发展的深刻认识必 须加强合作”,“心理学家必须提供空间—几何概念的基本信息而数学教育家必须将 它们放在适当位置”。John Del Grande(1990)研究指出,小学生能在与其空间能力 相关的几何概念上有很好的表现,因此,必须从直觉和实验活动出发设置适合小学 生的几何课程。总之,几何课程在发展学生空间观念(能力)的重要性已是不争的 事实,然而,正如 Coxford 指出的那样,应如何把它放在适当位置正是数学教育家

或数学工作者当前及未来所应致力研究的。

(三)几何教育的价值和空间观念的培养及其意义

作为数学学科的一个重要的分支,几何的教育价值可以从两个大的方面去考

虑,一方面它具有与数学的其他领域同样的教育功能;另一方面,几何的内容的特 殊性以及思维方式的特点又决定它具有一些自己独特的教育价值。

大数学家希尔伯特曾说过:“在数学中,象在任何科学研究中那样,有两种倾

向。一种是抽象的倾向,即从所研究的错综复杂的材料中提炼出其内在的逻辑关系, 并根据这些关系把这些材料作系统的有条理的处理。另一种是直观的倾向,即更直 接地掌握所研究的对象,侧重它们之间关系的的意义,也可以说领会它们的生动的 形象”。

“就几何方面说,抽象的倾向已经引导到代数几何、黎曼几何和拓扑学等宏伟 的系统理论;在这里抽象的思维方法、以及代数性质的符号运算获得广泛的运用。 然而,直观在几何中所起的作用却是更大,过去如此,现在还是如此。具体的直观 不仅对于研究工作有巨大的价值,对于理解和欣赏几何中的研究结果也是这样。”

[12]

那么,一般的来讲,几何的教育价值体现在哪些方面呢?鲍建生(2000)概括 归纳出几何教育价值的六个方面

[13]

(1)几何有利于形成科学世界观和理性精神。

(2)几何有助于培养良好的思维习惯。

(3)几何有助于发展演绎推理和逻辑推理思维能力。

(4)几何是一种理解、描述和联系现实空间的工具。

(5)几何能为各种水平的创造活动提供丰富的素材。

(6)几何可以作为各种抽象数学结构的模型。

李淑文(2006)在其博士论文中归纳概括了一些学者的观点总结了几何的教育 价值。这些概括和总结考虑了几何作为一个学科课程领域的较为全面的意义。 那么,几何作为数学的一个分支,其研究内容和方法的特殊性又有哪些特别的11 教育价值呢?

阿蒂亚(M.Atiyah)认为,几何是数学中这样的一个部分,其中视觉思维占

主导地位,而代数则是数学中有序思维占主导地位的部分。这种区分也许用另一对 词刻画更好,即“洞察”对“严格”,两者在真正的数学研究中都起着本质的作用。 它们在教育中的意义也是清楚的。我们的目标应是培养学生发展这两种思维模式, 过分强调一种而损害另一种是错误的

[2]

荷兰数学家、数学教育家弗莱登塔尔(Freudenthal,1989)指出,几何是对

空间的把握——这个空间是儿童生活、呼吸和运动的空间。在这个空间里,儿童必 须学会去了解、探索、征服,从而能更好地在其中生活、呼吸和运动。

NCTM(1989)指出,几何有助于我们用一种有序的方式表示和描述我们生活的 现实世界,将帮助学生描述和弄清世界的意义。对于学生来说,发展牢固的空间关 系的观念,掌握几何的概念和语言,可以较好地为学习数和度量概念做准备,还可 以促进其他数学课程的进一步学习。几何的模型提供了一个透视图,从中,学生可 以分析和解决问题,而且几何的解释还可以帮助学生形成一个抽象的(符号的)表

示,使人更容易理解。

NCTM(2000)进一步指出,空间想象——建立和操纵二维和三维物体的心智表 征,及从不同角度观察一个物体的能力,是几何思维的重要方面。几何很自然地有 助于培养学生的思维和推理能力,中学阶段是学习证明的重要阶段。

因此,关于几何的特点以及由此引来的作为教育内容的几何的特征带给学习者 的首先就应该是视觉的、形象的(visual)、直观的,另一面则是推理及证明的逻 辑思维能力的培养。

义务教育《数学课程标准》(2007)这样来概括并解释了几何的教育中三个核 心的思想和目标:空间观念(spatial sense)、几何直觉(geometry intuition)、 推理能力(reasoning ability)。

空间观念是指根据物体特征抽象出几何图形,根据几何图形想象出所描述的实 际物体;能够想象出空间物体的方位和相互之间的位置关系;根据语言描述或通过 想象画出图形等。

直观与推理是“图形与几何”学习中的两个重要方面。几何直观是指利用图形 描述几何或者其他数学问题、探索解决问题的思路、预测结果。在许多情况下,借 助几何直观可以把复杂的数学问题变得简明、形象。几何直观不仅在“图形与几何” 的学习中发挥着不可替代的作用,并且贯穿在整个数学学习中。

推理是数学的基本思维方式,也是人们学习和生活中经常使用的思维方式,因 此,与直观一样,推理也贯穿在整个数学学习中。推理一般包括合情推理和演绎推 理。合情推理是从已有的事实出发,凭借经验和直觉,通过归纳和类比等推测某些 结果,是由特殊到一般的过程。演绎推理是从已有的事实(

儿童 空间想象能力

包括定义、公理、定理 等)出发,按照规定的法则(包括逻辑和运算)验证结论,是由一般到特殊的过程。 在解决问题的过程中,合情推理有助于探索解决问题的思路、发现结论;演绎推理10 小有较正确的估计,能从复杂的图形中区分出基本图形。??由此可见,空间想象 力是在空间观念的基础上形成和发展的。

用一般的发展理论来解释儿童对几何概念的理解,只能对数学教育产生有限的 意义。而数学教育学家对空间观念(能力)及其与几何课程关系的研究却才刚刚起 步。不论对心理学家还是数学教育家来说,空间观念(能力)都没有一个确切的定 义,而在其与几何课程的关系上,Coxford(1978)认为“发展家和干涉主义者(即 通常意义上的心理学家和数学教育者)为了获得对空间和几何的发展的深刻认识必 须加强合作”,“心理学家必须提供空间—几何概念的基本信息而数学教育家必须将 它们放在适当位置”。John Del Grande(1990)研究指出,小学生能在与其空间能力 相关的几何概念上有很好的表现,因此,必须从直觉和实验活动出发设置适合小学 生的几何课程。总之,几何课程在发展学生空间观念(能力)的重要性已是不争的 事实,然而,正如 Coxford 指出的那样,应如何把它放在适当位置正是数学教育家 或数学工作者当前及未来所应致力研究的。

(三)几何教育的价值和空间观念的培养及其意义

作为数学学科的一个重要的分支,几何的教育价值可以从两个大的方面去考

虑,一方面它具有与数学的其他领域同样的教育功能;另一方面,几何的内容的特 殊性以及思维方式的特点又决定它具有一些自己独特的教育价值。

大数学家希尔伯特曾说过:“在数学中,象在任何科学研究中那样,有两种倾

向。一种是抽象的倾向,即从所研究的错综复杂的材料中提炼出其内在的逻辑关系, 并根据这些关系把这些材料作系统的有条理的处理。另一种是直观的倾向,即更直 接地掌握所研究的对象,侧重它们之间关系的的意义,也可以说领会它们的生动的

形象”。

“就几何方面说,抽象的倾向已经引导到代数几何、黎曼几何和拓扑学等宏伟 的系统理论;在这里抽象的思维方法、以及代数性质的符号运算获得广泛的运用。 然而,直观在几何中所起的作用却是更大,过去如此,现在还是如此。具体的直观 不仅对于研究工作有巨大的价值,对于理解和欣赏几何中的研究结果也是这样。”

[12]

那么,一般的来讲,几何的教育价值体现在哪些方面呢?鲍建生(2000)概括 归纳出几何教育价值的六个方面

[13]

(1)几何有利于形成科学世界观和理性精神。

(2)几何有助于培养良好的思维习惯。

(3)几何有助于发展演绎推理和逻辑推理思维能力。

(4)几何是一种理解、描述和联系现实空间的工具。

(5)几何能为各种水平的创造活动提供丰富的素材。

(6)几何可以作为各种抽象数学结构的模型。

李淑文(2006)在其博士论文中归纳概括了一些学者的观点总结了几何的教育 价值。这些概括和总结考虑了几何作为一个学科课程领域的较为全面的意义。 那么,几何作为数学的一个分支,其研究内容和方法的特殊性又有哪些特别的9

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用于验证结论的正确性。

关于空间观念的意义和发展,NCTM(全美数学教师理事会,1989)指出: “发 展学生的空间观念,儿童必须具有许多经验。例如,几何关系的要点,在空间中物 体的方向、方位和透视观点;相关的形状和图形与实物的大小,以及如何通过改变 来改变形状。这些经验要依靠儿童以下几个方面的能力??。这些活动促进了儿童 的空间观念的发展。”

“作图、折叠等是发展空间观念的重要部分”;“让儿童想象、绘制和比较放在 不同位置上的图形,这样的练习将有助于发展他们的空间观念。”;“空间观念对于 解释、理解和认识学生周围现实中的几何是必要的。”

为数众多的研究表明,通过培训能提高空间能力。Ben-Chaim 等报告了一个三

周的教学培训计划,它明显增强了五至八年级所有学生的空间直观化能力,而且在 能力获得方面没有性别差异。Bishop 发现使用操作材料的小学所教过的学生在空间 能力测试方面比缺少这种材料的学校的学生成绩明显占优势。

从以上的文献研究中,我们可以能到这样的结论,关于空间能力的成分、结构 及其发展的研究还是比较多的;从数学教育和数学课程的角度出发认识空间想象力 和空间观念的意义也已经受到比较充分的关注,但是缺乏较为系统地对学生纵向空 间能力或空间观念发展的研究,缺乏对发展学生空间能力或空间观念的教育经验的 研究。

二.关于几何(空间)概念和几何思维发展的几个主要理论

15

如,有平行线推出三角形内角和。但他们还没有意识到逻辑的严密性,也不理解其 他演绎体系见的关系。

水平 5:严密性、元数学。学生分析各种演绎系统的高度严密性可以与 Hilbert 当初创立几何学时的方法相比。他们能够理解演绎系统的特性,如公设的相容性、 独立性和完整性。

范·希尔理论的特点主要表现在这样几个方面,第一,学习是不连续的,即学 习曲线中有跳跃,这个跳跃表明了存在思维的不连续性和思维水平的定性差异。第 二,水平是有序和有层次的,学生若恰好达到某一高级水平,他们必须已掌握大量 的低水平内容;第三,在一个水平上被隐含地理解的概念在下一个水平就变的被很 清晰的理解了;第四,每个水平都有自己的语言,在一个水平上是“正确”的关系 能揭示出自己在另一个水平是不正确的。

那么,范·希尔划分的水平是否对学生几何思维有一个准确的描述呢?回答是 基本肯定的。例如,尤西斯金(Usisking)发现大约 75%的中学生适用于范·希尔 模式。伯格(Burger)和肖内西(Shauhnessy)对从幼儿园到大学的学生实施了诊 断式谈话,他们报告的学生行为通常与范·希尔关于水平的一般描述相一致。 但是研究者们也发现,来自以范·希尔理论作基础的大部分研究证据,与来自

皮亚杰观点的研究一道都显示出存在一个比范·希尔水平 1 更原始的、可能是先决 的思维水平,即存在一个 0 水平:前认知。在前认知水平,儿童感觉几何图形,但 可能只注意形状只管特征的某些部分。他们不能识别很多的常见形状,他们也许能 区别曲线图形和直线图形,但在同类图形中却不能区分它们。

但是不管怎样,范·希尔几何思维水平还主要是针对学生的关于图形的性状的 认识,也就是说更多的是从欧氏的角度审视学生几何思维的水平。

Bishop 等提出从范畴的角度来考虑每一种 Van Hiele 的水平

[29]

,即认为用现代

数学概念解释水平结构,一个范畴由元素的集合组成,一个元素叫做一个对象

(objects),另一个是对象之间关系的集合叫做射(morphisms),他们满足了一系列 的公设(见 Maclane,1971)。基于这样的考虑,他们把每一水平的对象描述如下: 水平 0:对象是学习的基本元素。

水平 1:对象是一些用来分析基本元素的特征。

水平 2:对象是这些特征的陈述。

水平 3:对象是陈述的部分次序。

水平 4:对象是用来分析部分次序的特征。

例如,将上述对水平的描述运用于几何变换的水平刻画:

水平 0:对象是图形变换,如倾斜、伸缩、结合和旋转。

水平 1:对象是操作图形时的变换特征,如保持长度不变,逆转方向或使形状畸 变。

水平 2:对象是有关特征的陈述,如两个反射等于一个旋转或等于一个平移的复 合。 14

不同位置的影子。研究还发现,当把钱币或铅笔换成圆锥时,则预言影子的形状要 比简单的二维情况更困难,要到十一或十二岁时才能达到最高阶段即形式运算阶 段,这时,儿童不借助于光源和物体所作的实验就能直接把正确答案概念化了。 关于空间的知识和概念的产生和发展,可能经验会告诉我们,是在通过“触”、 “视”周围物体的感性经验而发展起来的,并在这些感知觉的基础上将这些物体合

篇四:浅析数学教学中空间想象能力的培养

谈谈在小学数学教学中如何培养学生空间想象能力

靖边县第二小学 郭春艳

【摘要】数学中的空间想象能力,是指物体的形状、结构、大小、位置、距离、方向等形象在人脑中的想象能力。在小学阶段强化儿童空间观念的培养,有助于发展他们的思维和空间想象力,有助于他们今后学习立体几何知识。同时,很重要的一点是儿童生活在现实空间,帮助他们了解、探索、把握空间,有助于他们更好地生存、活动和成长。本文重点从“在观察、操作活动中形成空间观念”,“在实践应用中,发展空间观念”等方面阐述了培养小学生空间观念的策略,同时还提出了在培养空间观念过程中需要注意的几个问题。

【关键词】小学数学教学 空间想象能力 培养 在当今社会中,很大一部分学生表现出空间想象力差,方向感差以及学习立体几何知识很困难等现象。这些都是由于学生的空间观念比较弱引起的。为此,《数学课程标准》(以下简称《标准》)在义务教育阶段中的每一学段都安排了“空间与图形”这一学习领域,强调发展学生的空间观念。学生具备了一定的空间观念,就能重现感知过的几何形体的特征、大小、相互位置等,并以此为材料进行思维,将表象加工,重新组合,逐渐发展成为空间想象力,还有助于学生学习立体几何知识。同时,由物体的形状想象出几何图形、由几何图形想象出实物的形状;能根据条件做出立体模型或画出图形;能从较复杂的图形中分解出基本的图形,并能分析其中的基本元素及其关系;能描述实物或几何图形的运动和变化;能采用适当的方式描述物体间的位置关系;能运用图形形象地描述问题,利用直观来进行思考。以上这些,怎样才能做到呢?下面就结合教学实际谈谈如何培养小学生的空间想象能力。

一、加强基础知识的教学

无论是再现想象还是创造想象,都需要以一定的知识经验为基础。学好基础

知识的过程,也是逐步形成空间观念、发展空间想象力的过程。理解并掌握有关的数学概念、数学命题和数学方法,有助于在头脑中清晰地再现有关的空间形式,也有助于这种空间形式正确地用几何语言(即几何图形)表述出来。例如,关于直线与圆的位置关系,通过直观图形学生在头脑中开始获得初步形象,只有当学生理解并掌握了“直线与圆的位置关系取决于圆心到直线的距离与圆的半径的度量关系”的理论知识,认识了直线与圆位置关系的实质之后,才真正发展了关于直线与圆位置关系的想象力。“皮之不存,毛将焉附”,因此,不能离开基础知识空谈空间想象力。

二、加强培养学生的观察活动能力

空间观念是感知过的几何体特征留在人脑中的表象, 而观察作为最直观的感知活动是形成表象的主要途径之一。

( 1) 观察生活现象。一方面, 小学涉及的所有几何形体和几何现象都能在学生生活经验中找到原型, 另一方面, 儿童认识几何图形的性质特征往往是从观察其所熟悉的具体对象开始的。因而, 提供实物、模型或图片等, 引导学生观察, 往往是教学的开始。然而, 观察对象的抽象过程和抽象程度决定着观察的效率。就是说, 提供的观察对象除了要为学生所熟悉外, 更要考虑其特征的显现程度及抽象本质特征的难易度。其次, 应指导学生逐渐学会选择观察的角度以及如何透过现象发现本质。例如,认识“圆”的特征, 在模拟圆的和方的两种轮子的滚动过程中, 引导学生观察车轴( 圆心位置) 与轮缘触地点距离跟车平稳性的关系。

( 2) 恰当运用“标准图形”与“变式图形”。观察对象不能停留在物体或几何模型上, 而应及时抽象出图形。观察图形的效果往往和提供图形的方式有。“标准图形”的特点是“ 稳定”, 其特征显著, ?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyuwozuowen/" target="_blank" class="keylink">我扇派佟H缦旅?个“ 三角形”中 , 最后一个是“ 标准图形”, 而等腰( 边) 三角形、直角三角形都是

变式图形。显然, 一般的, 恰恰是“标准”的。在表象建立初期, 适宜提供“标准图形”, 有利于学生把握图形本质, 揭示概念内涵。当初步概括出图形特征后, 提供性质同构的多种“变式图形”又是必须的。这不仅有助于儿童把握概念的外延, 而且使之成为“去伪存真”, 深刻领会内涵的过程。

( 3) 观察图形的变化、运动过程。观察固定的图形感觉呆板、视觉刺激弱。让图形动起来, 不仅可以产生更强的视觉效果, 而且有助于掌握各图形间的联系与区别。如认识“射线”, 应展示“ 点”和“ 射”的过程;认识“平行四边形”, 可以拉动木制“长方形”, 保持与长方形相同的特性; 认识“长方体”中“棱”的特性和种类, 可将多媒体上的模型以“动漫”方式呈现, 使同向的“棱”变色、移动, 以利观察。又如在学习了平面图形的认识后,可引导学生想象图形运动变化的情况,以沟通知识间的内在联系。把平行四边形的上底边缩短可变成梯形,若再缩短直至缩成一个点,就变成了三角形-若平行四边形的角发生变化(成直角), 可变成长方形,而长方形的边发生变化( 长等于宽)就变成了正方形。

三、借助实物模型进行直观教学

空间形式和空间观念,可以通过实物模型,使之直观形象化。指导学生观察、剖析、制作、测量实物模型,有助于学生逐步形成空间观念,并使空间形式在学生头脑中具体化、形象化,这样日积月累,逐步做到离开实物、模型、图形,也能进行空间形式的思考。借助实物模型,进行直观教学时应让学生随时加以“演示”、“操作”,这样可以通过眼看、手摸、脑想,直观地看清各种基本元素及其关系,让学生在“演示”、“操作”中获取知识、加深印象,从而发展他们的空间想象能力。小学几何知识属于直观实验几何, 意味着实验操作在儿童形成空间观念的过程中具有不可替代性。因为操作能让儿童多种感觉器官参与探索活动, 也符合儿童好动、好奇的心理特点。儿童在对实物的操作中, 容易形成鲜明的形体表

象,发现几何体的特征; 多种形式的搭建、剪拼与折叠等活动, 有助于儿童学会探索;儿童还在经历测量、作图等活动中加深对空间关系的认识。所以教学时教师要引导学生动手、动脑、动口,让他们在实践中对几何形体亲自比一比、量一量、折一折、拼一拼、摆一摆,使具体事物的形象在头脑中得到全面的反映,建立初步的空间观念。例如,在教学圆柱表面积时,关键是圆柱侧面积的教学。教师出示侧面裱有彩纸的圆柱体,让学生看、摸,引导他们认识侧面,再引导学生沿着高剪开,得到侧面展开图是长方形,与此同时比较长方形的长与宽分别和圆体的底面周长与高之间的关系。通过这样的感知活动,学生形成了关于“侧面”的鲜明表象,为概括圆柱侧面积、表面积公式奠定了基础,又建立了初步的空间观念。

四、加强画图与识图的训练

空间观念是形象思维与逻辑思维交替作用的思维过程。表达这种思维的最好语言,是几何图形,它能最简捷、最直观地表达出空间形式,所以在数学教学中必须重视画图教学。教师在画图时要起示范作用,并积极引导学生勤画图,画“美”图,让图画美术与推理论证相辅相成,以此来培养他们的空间观念。例如,要让学生根据文字的叙述,描绘出所有符合题意的图形来,要让学生从各种不同的角度,观察识别同一种几何图形,这些都是加强画图和识图的训练方法。实践证明:较好的图形及作图艺术能激发学生对空间图形的热爱以及对逻辑推理论证的追求,从而促使进一步掌握几何图形的本质特征,达到图形与推理相互渗透、相互促进的理想效果。

五、通过培养学生的数学思维品质来提高学生的空间想象能力

学生空间想象能力的发展,与其数学思维品质的完善程度紧密相联。可以说,培养学生的数学思维品质是提高学生空间想象能力的重要手段,为此可以从两方面着手:

1.通过一题多解,使学生所学的知识融会贯通,培养学生思维的深刻性和敏捷性。在学习几何的过程中,如果没有思维的深刻性,就不可能准确地解释图形信息,正确地进行推理、判断;没有思维的灵活性与敏捷性,就不可能对非图形信息与视觉信息进行灵活的转换与操作,无法想象运动变化的空间。通过一题多解的训练,可以使学生更牢固地掌握所学的知识与技能;并通过各种解法的对比,使学生对所学内容有更深刻的认识,从而使学生体验到数学的简捷美。

2.培养学生的创造性思维。创造性思维是一种具有主动性、独创性的思维方式。这种思维突破了习惯思维的束缚,在解决问题的过程中,它或是提出了有新意的观点,或是解决了前人尚未解决的问题,创新是它的本质特征。如在回答说出“你所知道的圆形东西时”,有的学生答道:水珠是圆的、鼻孔是圆的、老鼠洞是圆的。这些回答想象丰富、视角独特,具有一定的独创性。

六、运用多媒体教学手段培养学生的空间想象能力

在对认识图形的教学中,我发现很多同学学得很累,原因在于空间想象能力不够。在这种情况下,为保持学生的学习兴趣,就要在教学过程中结合生活实际图多给学生创造生动形象的立体图形,利用多媒体教学是个不错的选择。培养学生将几何知识运用于实际,对培养空间观念将起到非常重要的作用。在古代,就已经有人根据竹竿影子之长的比例来求山的高度了,像这样灵活地运用几何知识的能力,我们的学生是比较缺乏的。运用度量、计算及几何概念与规律来解决实际问题,这需要学生能有较强的综合能力与实际操作能力。这就要求教师首先培养学生从交流活动做起。空间观念是在探索和体验空间与图形的过程中逐步发展起来的,所以在几何教学中,学生的操作和交流必不可少,教师应该提供素材鼓励启发学生在生活中运用几何知识解决问题,从中发展学生的空间观念。

最后可要求学生多做一些创造性活动。我国的传统游戏中有七巧板,学生能利用七块神奇的图形拼出有心意、有美感、抽象的各种图案。其实,在几何学习

篇五:信息技术促进幼儿空间想象力发展的探究

信息技术促进幼儿空间想象力发展的探究

【摘要】空间想象力是生活中一项基本的能力,培养幼儿的空间想象力有利于发展幼儿的思维能力、观察能力、想象能力、逻辑能力、创造能力。本文探讨信息技术在幼儿空间想象力培养中发挥的作用。

【关键字】空间想象力 信息技术 多元智能 空间智能

美国人加德纳提出的多元智能理论中认为人的智力包括:语言智能;逻辑数学智能;音乐智能;空间智能;运动智能;自省智能;人际交往智能;自然探索智能等。其中空间智能强的人对色彩、形状、线条、明暗、构图、平衡、空间及它们之间的相互联系具有高度敏感性,能准确地感觉视觉空间,并将其感受精确地表现出来;在观察所见事物后,脑海中便会勾勒出立体化的具体轮廓,而后转变为属于个人的视觉空间印象,通常建筑师,艺术家属于空间智能较强的人。

2012年颁布的《3-6岁儿童学习与发展指南》中在科学领域子领域“数学认知”也提出了感知形状与空间关系的发展目标,明确提出要用多种方法帮助幼儿建立物体与几何形体之间联系;丰富幼儿空间方位识别的经验,引导幼儿运用空间方位经验解决问题。

幼儿识别空间的经验是观察客观事物时能把握事物的形状、大小、空间等特征,并能在头脑中构成客观事物的空间形状和简明的结构,能将对实物所进行的一些操作在头脑中进行相应的思考。对于幼儿来说,空间的经验是在日常活动的过程中逐步建立起来的,幼儿的经验是他们发展空间智能的基础。发展幼儿空间智能的基本途径是多样的,而且都是以幼儿的经验为基础,这些途径包括:生活经验的再现,实物观察活动,操作活动,想象与表达活动等。在这些活动中,幼儿感知和体验空间与图形的现实意义,初步体验物与形的联系,逐步发展空间智能。

人类的空间智能发展从最初的婴儿时期,蹒跚学步时在空间上移动,在大脑中形成静态的大脑表象;在学龄期时,能活跃地在空间领域中从事对表象和对象的操作,使静态表象变为动态表象,但空间智能仍局限在具体的情景和对象方面;直到青春期,才能处理抽象空间概念,能把图像表征世界与命题陈述及推理相联

系,能理解几何学。因此,儿童的空间智能有一个从静态空间感知到获得动态概念空间的发展过程,幼儿园阶段空间智能发展培养空间的想象力是关键。

根据空间智能发展规律,幼儿阶段培养空间想象力必须按规律进行,而信息技术在促进空间想象力发展中发挥着巨大的优势作用。

(一)拓展幼儿的生活经验

幼儿的经验是发展空间智能的基础。一切想象中的新形象,其材料都来源于现实生活,来源于对客观事物的感知。幼儿的生活经验是表象的一种积累,是发展其想象力的基础,没有了生活经验就没有了想象。就像一个生活在深山的人,不可能想象惊涛拍岸的海浪;一个双目失明的人,不可能理解色彩的绚丽。

现代的计算机及网络技术,令世界变得近在咫尺,利用信息技术手段,可以足不出户游遍全世界,积累生活经验,丰富幼儿头脑中表象的储存。例如一段制作蛋糕过程的视频,就能让幼儿不用通过操作就能获取制作蛋糕所需要的材料,制作的过程等生活经验,这些经验就会在幼儿的头脑中形成一种图象并在人的头脑中保留下来,当头脑中的图象积累得多,在进行想象的时候就有非常丰富资源。

(二)变静为动,提高幼儿观察的敏锐度

观察是进行思维活动的一个窗口,是接触现实世界的触觉,是幼儿认识事物最直接的一种方法,也是形成空间想象力的最基本方法之一。观察力强的幼儿才能想象力丰富,敏锐的观察力,是想象力、创造力的源泉。

幼儿喜欢观察活的、动的物体,不喜欢观察静的物体。如幼儿喜欢看小鸡吃米、小猫玩球、小狗打架、小金鱼游泳??而对于静态的图画不喜欢去观察。幼儿喜欢观察颜色鲜艳的东西,如孔雀开屏、花园里的鲜花等,不喜欢看颜色单调的图画。信息技术手段在这方面有着独特的优势,信息技术手段能给幼儿提供大量色彩鲜明、生动逼真的视觉形象,能形象直观地反映事物之间的联系,图文并茂能引起幼儿的注意,调动幼儿的各种感官,激发幼儿学习的兴趣,提高幼儿观察的效果,能让幼儿在头脑中得到更多的信息。

(三)抽象化物体,拓展幼儿想象空间

把观察到的事物的形状、大小、空间等特征,转化为事物的空间形状和简明的结构,这就需要一种抽象的思维,这是培养幼儿空间想象力的关键。如科学活动《套箱》,我们设计制作了一组从大到小的纸皮箱,能从小到大按顺序套进去,活动的目的是让幼儿通过操作、尝试,去感受物体的空间、形状及大小,这一套

箱子最后可以叠放在一起变成一个箱子,活动非常有趣,幼儿沉浸在“完成任务”的过程中,当完成操作探究的过程后,我们利用计算机绘制与箱子相对应的立体图形形象,在电脑上演示整体一个操作的过程,幼儿操作完实物后,再通过计算机形成直观的印象,建立了实物与空间形状的联系,形成了空间概念,发展空间智能。

(四)实况录像及全景虚拟技术,让幼儿实现空间体验

实况视频播放是信息技术应用最为常用的一种手段,但又是让幼儿认识自我的一种最佳方法,利用不同的视角,让幼儿感受不同角度的观察效果,从而在头脑在形成更加完整的空间认识。如在《走迷宫》这个活动中,我们将幼儿在纸皮做的迷宫里找出口的活动过程用摄像机拍摄并播放出来。在外面的幼儿紧张得不得了,拼命指示里面的小伙伴如何走出迷宫,非常兴奋,有了这样的不同角度的观察,让幼儿有了更多不同的空间体验经验,培养了幼儿将图像与实际联系的能力,发展了幼儿的观察能力和思维能力。

又如现在计算机技术在比较先进的三维全景虚拟漫游技术,可以模拟出一个真实的环境,操作者可以360度全方位进入由计算机模拟的具有动态、声像功能的三维空间环境中,并且能与观测到的环境进行互动,大大丰富了幼儿的空间经验。电脑软件《全景故宫》能够让幼儿在电脑上360度不同视角体验故宫,获得象亲身进入故宫旅游的经验,丰富幼儿的空间认知,发展空间想象力。

(五)创设情境,引导幼儿想象力

幼儿园的幼儿想象力最丰富的,但要有适当的引导才能给幼儿创造想象的空间,如音乐课《梁祝》我们配上鲜花盛开及蝴蝶飞舞等画画,幼儿在欣赏音乐时能想象到音乐的意景,体验音乐里面的故事情节,使幼儿的想象变成形象,发展幼儿形象思考的能力。

又例如幼儿在听故事时,会深深沉浸其中,我们可以通过信息技术创设故事中的情景,让幼儿与书中人物一同悲喜,获得极大的情感满足,这就是想象力的作用。在语言活动《狮子与老鼠》中,我们利用信息技术把狮子放了一只骚扰它睡觉的老鼠,后来老鼠遇到了被猎人网住的狮子这样的故事开关情节,创设成优美的动画,引起幼儿的兴趣,激发幼儿学习的热情,再用疑问方式引导幼儿展开想象,“救还是不救呢?”老师和幼儿一起编讲是最有情趣的故事,我们还把续编的故事情节做成完整的动画,让幼儿的想象呈现出来,获得完整的体验,使幼儿

想象力插上翅膀,翱翔在广阔天空中。

在幼儿空间想象力的培养中,信息技术的运用满足了幼儿日益增长的求知欲,激发了他们的兴趣,丰富了幼儿的空间认知经验,拓展了幼儿想象的空间,促进了观察能力,空间想象力,形象思维能力的发展,从而使幼儿的空间智能得到发展。

参考文献:

[1] 《3-6岁儿童学习与发展指南》 教育部 2012年9月

[2] 霍华德?加德纳著,沈致隆译.《多元智能理论》[M],新华出版社

[3] 马菊红,刘修博等编译 《发展空间想象力》哈尔滨工业大学出版社

[4] “科学需要有空间想象力的幼儿”《科学时报》2009-9-15

[5] 沈静“利用多媒体技术促进大班幼儿思维能力的发展”《教育传播与技术》2010

年第2期

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