开展数学实验活动,培养学生空间观念——以《圆柱和圆锥》教学为例.pdfVIP

开展数学实验活动，培养学生空间观念

——以《圆柱和圆锥》教学为例

摘要：数学课程标准，立足数学核心素养内涵，提出了培养学生空间观念的

教学要求。空间观念是影响学生数学思维和数学创造力的主要因素。在小学数学

教学实施过程中，数学实验是重要内容，也是主要手段，在培养学生空间观念方

面起着重要作用。在本文中，本人将以《圆柱和圆锥》教学为例，从观察、操作

和概括这三方面入手，就如何开展数学实验活动，培养学生空间观念进行详细说

明。

关键词：小学数学；数学实验活动；空间观念

核心素养培养要求的提出，指导着教师在实施教学的过程中，以基础知识教

学为依托，采用适宜的方式引导学生养成必备的品质和关键的能力。数学课程标

准中，不仅对数学核心素养的内涵做出了界定，还明确地要求教师培养学生空间

观念。所谓的空间观念是指对物体和几何图形的图形、大小、位置关系及其变化

情况进行的直觉感知。这种直觉感知，便于学生们应用所学知识，对物体进行空

间性地描述。但是，在当前的小学数学教学实施过程中，大部分教师还在使用传

统的教学方式，导致学生的空间观念发展受限。针对该情况，立足“空间与图形”

这部分知识的实践性、直观性和操作性的特点，我尝试开展数学实验活动，引导

学生们观察、操作和概括，通过获取基础知识，发展空间观念。具体做法如下：

一、观察，发现特征

空间观念的培养是以对几何图形的认知为基础的。简单地说，在数学教学活

动参与过程中，学生们只有先对几何图形建立认知，掌握简单的几何知识，才能

在观察几何图形的时候，掌握其特征，有针对性地分析几何图形的结构，潜移默

化地锻炼空间思维能力。几何图形知识，是具有抽象性的，单纯地引导学生阅读

教材，是难以使他们建立深刻理解的。数学课程标准中提出了经历数学形成过程

的要求。在此要求的指导下，立足数学知识的形成特点，我利用数学实验活动，

驱动学生观察数学现象，直观地把握几何图形的特征，为发展空间观念打下坚实

基础。

比如，在组织《圆柱和圆锥》教学的时候，了解圆柱和圆锥的特点，是学生

们学习这节课需要完成的首要任务。因此，在组织教学的时候，我为学生们提供

了一些圆柱和圆锥物品，引导他们以小组为形式，对这些物品从不同的角度进行

观察，并利用测量工具进行测量，获取准确的数据。之后，在小组中，就观察到

的现象，以及数据进行分析，借此初步地总结出圆柱和圆锥的特点。而且，体验

数学实验的过程中，学生们可以在空间角度，认知圆柱和圆锥，便于发展空间观

念。

二、操作，具体感知

立足传统的机械灌输知识的不足，我国著名的教育家陶行知先生提出了做中

学理念。数学实验活动就是做中学理念的真实写照。尽管数学教材中直接展现了

数学定理、结论，但是这些知识是静态的，抽象的，平面的，是难以使学生建立

深刻理解的，而且，在被动获取知识的过程中，学生也很难实现空间观念的发展。

针对该情况，在实施“空间与图形”教学的时候，教师不妨将探究数学结论的权

利还给学生们，借由数学实验，引导学生动手操作，使他们透过现象，把握规律，

同时建立空间意识，为发展空间观念奠定坚实的基础。

以《圆柱的表面积》为例，该节课教学的实施，旨在引导学生掌握圆柱表面

积的计算公式。在长期的数学学习过程中，学生们早已积累了计算物体表面积的

经验。因此，在组织课堂教学的过程中，我采用数学实验，引导学生们对现成的

圆柱教具进行操作，将其立体图形剪切、拼接为平面图形，测量高度、边长等，

从而通过迁移知识，具体地感知到圆柱的表面积，并总结出表面积计算公式。如

此教学，不仅可以降低教师的教学负担，还可以使学生通过操作加深对所学的理

解，锻炼空间观念。

三、概括，提炼抽象

数学概念是从数学现象中抽象出来的。立足数学的此特点，数学课程标准中

针对数学核心素养提出了培养抽象能力的教学要求。学生是数学教学活动的参与

主体，在课标要求的指导下，教师要将探究、抽象数学概念的权利还给学生们，

使学生们通过动手操作，把握现象特征，分析现象内容，从而提炼出数学结论，

潜移默化地锻炼抽象能力，发展空间观念。

以《圆柱和圆锥》教学为例，在引导学生们掌握圆柱和圆锥特征的过程中，

我还将数学知识与数学练习结合起来，引导学生们探究压路机滚筒转动一圈所压

出的面积是多少，以及压路机滚动10周，可以压路多少平方米？借此问题，使

学生们运用数学学具进行操作，体验“滚动转动一圈”是侧面积，建立对圆柱特

征的深刻理解，而且，通过解决问题，锻炼数学思维，切实地发展空间观念。

总而言之，在数