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小学数学教育的心理学分析和教学策略设计

时间:2023-07-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:任何几何知识学习的起点都是生活中存在的三维图形,丰富多彩的现实世界给“空间与图形”的教学提供了大量素材。(二)组织学生动手实践策略设计实践活动,组织学生动手操作在几何教学中具有非常重要的意义。实施组织学生动手实践策略,首先为学生提供动手实践的机会,在教学方案设计中预留足够的动手实践时间;其次要充分发挥学生的课堂主体地位,教师进行适当的实践操作指导。

小学数学教育的心理学分析和教学策略设计

(一)唤醒和积累经验策略

我们生活在三维空间,空间几何与现实生活有着直接又丰富的联系。任何几何知识学习的起点都是生活中存在的三维图形,丰富多彩的现实世界给“空间与图形”的教学提供了大量素材。小学儿童在生活中积累了一定的生活经验,形成了不少的数学表象,让学生自己在身边所熟悉的事例中提取数学素材,把学生的生活经验转化为课堂教学资源。

“空间与图形”教学建立在学生已有的知识经验基础之上,联系生活实际,利用学生的生活经验,利用学生熟悉的事物,缩短现实存在与学生个体认识之间的距离。教师应该为学生营造丰富的情景,帮助学生积累空间与图形的经验,加强学生对空间与图形的认识,进而把这些生活中的原形抽象成我们的几何图形的知识进行教学。

具体的唤醒和积累经验策略体现在:一是激活学生的生活经验,提取学生的生活素材。小学生的几何知识来源于丰富的现实原型,激发学生已有的与几何图形相关的生活经验,提取学生在日常生活中的有关空间与几何素材,引导学生逐渐从生活经验、生活素材中原型抽象出几何模式。二是回归学生的日常生活。在学生学习几何图形的知识技能后,将所学的知识技能联系实际生活,引导他们认真细心观察、发现生活中的空间几何现象,利用已经建立的有关图形形体经验帮助概括图形的性质,使学生在生活中进一步认识图形之间的关系、各种图形及变换的特点,利用生活情景发展学生的空间观念。

(二)组织学生动手实践策略

设计实践活动,组织学生动手操作在几何教学中具有非常重要的意义。英国数学家Griffiths在讨论数学中的直觉和领悟时曾提出,数学中最常用的思维媒介是数学结构的模型和实例。组织学生动手操作,能有效地激活学生的“动态”思维,有助于学生认识、发现几何图形的规律性,形成空间观念,培养探索精神。

“图形与几何”中有很多教学内容需要学生动手操作。在几何图形教学中,设计学生从具体事物感知出发的情景,组织学生动手“摸一摸、比一比、量一量、画一画、折一折、剪一剪、摆一摆”等操作,引导学生进行观察、实验、猜测、验证、想象等思维活动,以顺利实现教学目的。

实施组织学生动手实践策略,首先为学生提供动手实践的机会,在教学方案设计中预留足够的动手实践时间;其次要充分发挥学生的课堂主体地位,教师进行适当的实践操作指导。

(三)运用变式策略

在教学中给学生提供标准的几何图形,利用典型的标准几何图形能有效地促进学生对几何图形特征的了解,但小学儿童依赖标准图形学习空间几何,会产生负面的思维定势,容易忽视几何图形的某些本质属性,影响学生认识几何图形的深刻性和准确性。

为了克服学生对几何图形认识的局限性,提供几何图形的一些变式,突出几何的本质属性,有助于学生多角度、全方位认识和理解几何图形,全面而又精确地把握几何图形的本质特征、内部规律性。例如,在教学"等腰三角形"时,先让学生来观察标准的“等腰三角形”图形,让学生发现“等腰”特征,然后引导学生观察一些“等腰三角形”变式图形,让学生发现、理解“等腰”是指三角形的“任意二条边相等”,“任意二条边相等”才是“等腰三角形”的本质特征。

(四)验证和推理策略

在大多数情况下,很多小学数学结果可以“看”出来,“看”是一种直接判断,这种直接判断需要采用验证和推理策略进行确认,验证性策略是通过验证性实验检验某个数学陈述是否正确,推理策略是根据已有的判断或事实,通过分析和综合引出新的判断和事实。

小学数学教材内容选材较为直观,有效的实验操作,能直观地呈现数学演绎和论证的过程。教学中引导学生进行验证性实验,调动学生的视觉、听觉、触觉参与操作,呈现直观素材,引导学生通过直观图形开展探究活动,在经历观察和操作活动的过程中产生初步的演绎和论证思维。例如,在教学《三角形内角和》知识时,引导学生把三角形的三个内角拼起来,探索三角形的三个角拼在一起形成平角的过程,再根据平角性质得到《三角形内角和》的数学结论。

推理是数学的基本思维方式。在小学几何教学中,引导小学生依赖直观展开几何的演绎推理,或者为学生创造想象的时间和空间,引导学生利用空间想象进行几何推理。(www.xing528.com)

(五)演示策略

教师通过演示实物模型或展示几何图形模式,引导学生对几何图形进行直观感知,是学生学好几何的关键环节。

我们生活在一个模型的世界里,学生从小就开始接触各种生活模型,他们对生活中物体的形状有一定的认识基础,这些现实生活中丰富的生活现实模型是发展学生空间观念的宝贵资源。

在几何教学过程中教师应该让学生观察生活中的大量现实模型,演示几何图形模型的各种变化,引导学生从现实模型中抽象出数学模型,认识、理解图形变化的规律及特点。例如,教师演示菱形或平行四边形的图形割补移接过程,能够让学生发现,图形不但可以变化大小还可以在不同的形状之间相互转化。

几何教学演示材料的质量直接影响着课堂活动探究的有效度,影响着学生几何活动经验的建构与积累。教师要尽可能地多选一些有代表性的、学生常见的模型,以充分反映各种几何图形的本质,减掉多余因素的干扰。合理选择和运用演示材料,充分发挥演示材料价值, 把握呈现的时机,能有效地丰富学生的物体空间形象,促进学生几何思维的发展。教师演示时,可以先示范,然后教学生一步一步地进行操作,在示范过程中对图形要素进行解析,带领学生经历观察、发现和感悟的全过程,帮助学生对空间物体和几何图形获得更深层次的感受,形成和发展空间观念。

让空间与几何中特征、方位、位置、结构、大小关系得以显化,在有效的教学活动组织下,强化学生的图形知觉作用,形成有关图形特征、结构、方位意识。

在图形的认识中,借助变换动态直观地刻画图形的属性,为图形的认识、投影与三视图、几何证明带来诸多好处。例如,从动态旋转的角度去认识角,再如在“观察物体”的学习中,为了让全体学生都能看到教学模具的侧视图,可以采用“旋转”的方法将侧视图转换为正视图来认识侧视图的形态,也可以采用“平移”将教学模具从教室的前方移动到教室的后方,学生只要一侧身就可以清晰直观地看到原来不容易看到的侧视图,既为学生提供了良好的观察图形的角度,也让学生切身感受到“平移”在数学学习与生活中的价值。小学阶段图形的度量,在平面几何和立体几何的面积和体积公式的推导过程中时刻都能感受到变换的重要作用。在三角形、平行四边形、梯形、圆的面积公式的推导过程中会用到拼凑、割补等推导方法,这些方法的实质是图形的变换。

(六)交流活动策略

几何语言是学生描述几何空间最重要的工具,而小学生几何语言的获得主要来源于他们几何学习的交流活动,因此交流活动是提高学生描述空间、感受空间能力、形成空间观念的重要途径。

小学生的几何语言水平较低,对常用的几何术语、表示图形位置或大小关系的词语、表示作图动作的语言等几何语言不能准确理解、表述,对几何语句的逻辑顺序、逻辑关系、位置关系等的表述容易出问题,几何语言与图形符号语言转换能力差。在几何教学中,教师应该尽力为学生提供交流的机会,引导学生采用倾听、叙述、复述等手段,对几何图形、符号语言和文字语言之间进行互译,锻炼学生对几何语言的理解和表达能力。例如,在“方位与位置”教学时,可以设计让学生模拟说明从家到学校路线,打电话告诉别人行走的路线,或学画路线图等交流活动。

(七)应用策略

几何来源于生活,又服务、应用于生活。小学儿童的空间观念不是一朝一夕形成的,而是在长期的学习活动和日常生活中形成和发展的,在几何教学中,从学生生活需要的角度出发开展教学,把小学生的几何学习与实践应用结合起来,小学生能收到事半功倍的学习效果。

教师在教学的过程中可以充分利用学生的生活实践和周围自然环境,引导小学生把所学习到的几何知识应用于实际,让学生在几何知识应用过程中进一步理解知识、巩固知识,感受成功体验,这样既让学生有效地掌握几何图形的知识技能,又发展空间观念,提高理论应用实际的能力。例如,在“图形与位置”教学时,可以让学生在操场或者户外活动时,仔细观察并判断事物所处的位置,使学生对于方向及方位有深刻的感知。

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