刊名: 基础教育课程
主办: 教育部基础教育课程教材发展中心
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-6715
CN: 11-5187/G
邮发代号: 80-447
投稿邮箱:jcjykczz@163.com
历史沿革:
现用刊名:基础教育课程
曾用刊名:中小学图书情报世界
创刊时间:1993
关于《丰富的图形世界》的几点思索
【作者】 莫培忠
【机构】 贵州省独山县第一中学
【摘要】【关键词】
【正文】 摘 要:新课改下,数学教材七年级上册中加入了《丰富的图形世界》一章,本文对这一章的设计进行了三点思索,分析了本章内容的地位及作用,为教师在教学中如何把握本章内容提供了参考。
关键词:新课改;立体几何;空间观念;认知规律;动手操作
新一轮基础教育改革对教材提出了新的要求,北师大版数学教材对以往的教材作了大刀阔斧的改革,从教材的角度对新课改进行了诠释,让人耳目一新。
在北师大版教材七年级上册中加入了《丰富的图形世界》一章,教后沉思,感触颇深,现将我对《丰富的图形世界》一章的几点思索阐述如下:
一、《丰富的图形世界》一章是立体几何的提前吗
要回答这个问题,我们首先要讨论几何学习的目标——提到几何,我们很多老师和学生首先想到的是几何证明或者逻辑推理。固然,几何学习中离不开证明,几何教学有利于培养学生严密的逻辑推理能力。但我们应该反思,几何学习的目标是否仅在于此?
通过几何的学习,我们应该培养学生的推理能力,但推理能力并不仅仅局限于严密的逻辑推理,它还包括合情推理等,如从三角形的内角和到任意凸多边形的内角和;同时,推理不仅仅存在于“空间与图形”中,同样也存在于“数与代数”“概率与统计”中。也就是说,几何不是培养学生推理能力的唯一载体。同样,几何学习的目标也不仅仅局限于发展学生的推理能力,发展学生的空间观念同样也是空间与图形学习的一个重要目标。
之所以将空间观念列为几何学习的目标,是因为首先我们生活在三维世界中,了解、探索和把握所生活的三维空间,能使我们更好地生存,能体现数学知识来源于生活又服务于生活的理念。因此,学生在义务教育阶段学习一些有关三维空间的初步知识,对所生活的三维空间有个初步的认识是十分必要的;其次“空间观念”是创新的一个基本要素,因为许许多多的创造往往是一个充满丰富想象的探索过程,我们需要在二维、三维甚至高维空间之间转换、利用直观进行思考。
正是基于上述目标,《新课程标准》将“几何”拓展为“空间与图形”,围绕“图形的认识”“图形与变换”“图形与坐标”“图形与证明”多个方面展开。对于图形的认识,是以大量的丰富的实例为背景,通过观察、操作来探索、认识基本图形的性质。这里的基本图形,除了原来所研究的线、角、平行、垂直、三角形、四边形、圆以外,还增加了一些基本的空间图形。本章就是其中内容之一。
那么,这是否意味着较早地研究立体几何的知识,或者说将高中立体几何的知识下放到初中呢?初中阶段的学生能否掌握“空间图形的认识”的有关知识呢?(其实有些内容在小学新教材中就已进行,如认识长方体、正方体、圆柱和球等立体图形,从不同方向看等)。当然,这关键在于对它进行恰当的定位。为此,《新课程标准》对空间图形认识的定位是,通过对空间图形的观察,能识别一些简单的空间形体(正方体、长方体、棱柱、圆柱、圆锥、球),并能对它们进行简单的分解与组合,感知它们的展开与折叠、切与截、从不同方向看的结果以及投影与视图。从上面的要求可以看出它更多的是一种直观的感知、定性的研究,以整体研究为主,如对棱柱,我们讨论它是由几个面围成的,是曲的还是平的,而不讨论几个面的位置关系怎样,是平行还是垂直等等,因此学生应该可以很好地掌握这部分知识。平时的课堂教学实验也很好地说明了这一点。
二、《丰富的图形世界》一章为什么安排那么多实践活动,目的是什么
在本章有大量的实践活动,如要求学生亲身制作相应的空间图形,对空间图形进行切截、展开与折叠等活动,对空间图形进行实际观察、操作获得三种视图等,旨在以学生经验为基础,感知和体验空间与图形的现实意义,初步体验二维和三维空间相互转换关系,逐步发展空间观念。
从空间观念的外在表现可以发现,只有通过对大量实物的观察分析,才能够“由实物的形状想象出几何图形,由几何图形想象出实物的形状,进行几何体与其三视图、展开图之间的转化”,因此,空间观念的发展依赖于学生的实践操作活动。发展学生的空间观念是我们的目标,而操作是实现这一目标的必不可少的途径,所以在教学中应设计一定的实践操作活动,在实践操作的活动中发展学生的空间观念。以被动听讲和练习为主的方式,是难以形成空间观念的。如教材中对正方体的切截,凭教师的讲授和演示是达不到教学目的的。
三、怎样处理动手操作和思考想象之间的关系
空间观念是在发展过程中逐步形成的。如学生最初积累了一定的空间与图形方面的知识经验,他们往往需要借助具体情境来认识和把握与空间观念有关的内容,观察、操作等活动对于他们形成空间观念具有重要意义。这时要让学生亲自动手,让视觉、听觉、触觉等许多器官协同参与活动,使学生有较多的机会进行实物操作的探究活动,进而丰富和加深自己的图形符号,不断归纳和类比,增加自己的空间经验,使空间观念得以形成和巩固。随着学习的进行,学生的语言表达能力、动手操作能力和自主探索能力有所提高,可以要求学生先思考想象,然后通过动手操作来验证学生对图形的空间想象。
所以,在学习的开始阶段,动手操作可以帮助学生认识图形、探索性质;以后,它可以用来验证学生对图形的空间想象。因此,在学习之初,应鼓励学生先动手、后思考;以后,则应鼓励学生先想象,再动手。如教材中正方体表面的展开活动:在问“你能得到哪些平面图形”时应鼓励学生充分实践,全班展示,再回顾过程;在问“你能否得到下面的平面图形”时则应先鼓励学生想象,后尝试动手操作,将操作与思考结合;在问“下面图形能否围成正方体”时应鼓励学生先想象,再回顾操作过程的形式。
总之,《丰富的图形世界》一章充分利用现实情境以及现实生活中大量存在的物体进行教学,鼓励学生从现实世界中“发”现图形,强调学生的动手操作和主动参与,让他们在观察、操作、想象、交流等大量活动中,积累有关图形的经验,发展空间观念,较好的体现了新课改的要求。
关键词:新课改;立体几何;空间观念;认知规律;动手操作
新一轮基础教育改革对教材提出了新的要求,北师大版数学教材对以往的教材作了大刀阔斧的改革,从教材的角度对新课改进行了诠释,让人耳目一新。
在北师大版教材七年级上册中加入了《丰富的图形世界》一章,教后沉思,感触颇深,现将我对《丰富的图形世界》一章的几点思索阐述如下:
一、《丰富的图形世界》一章是立体几何的提前吗
要回答这个问题,我们首先要讨论几何学习的目标——提到几何,我们很多老师和学生首先想到的是几何证明或者逻辑推理。固然,几何学习中离不开证明,几何教学有利于培养学生严密的逻辑推理能力。但我们应该反思,几何学习的目标是否仅在于此?
通过几何的学习,我们应该培养学生的推理能力,但推理能力并不仅仅局限于严密的逻辑推理,它还包括合情推理等,如从三角形的内角和到任意凸多边形的内角和;同时,推理不仅仅存在于“空间与图形”中,同样也存在于“数与代数”“概率与统计”中。也就是说,几何不是培养学生推理能力的唯一载体。同样,几何学习的目标也不仅仅局限于发展学生的推理能力,发展学生的空间观念同样也是空间与图形学习的一个重要目标。
之所以将空间观念列为几何学习的目标,是因为首先我们生活在三维世界中,了解、探索和把握所生活的三维空间,能使我们更好地生存,能体现数学知识来源于生活又服务于生活的理念。因此,学生在义务教育阶段学习一些有关三维空间的初步知识,对所生活的三维空间有个初步的认识是十分必要的;其次“空间观念”是创新的一个基本要素,因为许许多多的创造往往是一个充满丰富想象的探索过程,我们需要在二维、三维甚至高维空间之间转换、利用直观进行思考。
正是基于上述目标,《新课程标准》将“几何”拓展为“空间与图形”,围绕“图形的认识”“图形与变换”“图形与坐标”“图形与证明”多个方面展开。对于图形的认识,是以大量的丰富的实例为背景,通过观察、操作来探索、认识基本图形的性质。这里的基本图形,除了原来所研究的线、角、平行、垂直、三角形、四边形、圆以外,还增加了一些基本的空间图形。本章就是其中内容之一。
那么,这是否意味着较早地研究立体几何的知识,或者说将高中立体几何的知识下放到初中呢?初中阶段的学生能否掌握“空间图形的认识”的有关知识呢?(其实有些内容在小学新教材中就已进行,如认识长方体、正方体、圆柱和球等立体图形,从不同方向看等)。当然,这关键在于对它进行恰当的定位。为此,《新课程标准》对空间图形认识的定位是,通过对空间图形的观察,能识别一些简单的空间形体(正方体、长方体、棱柱、圆柱、圆锥、球),并能对它们进行简单的分解与组合,感知它们的展开与折叠、切与截、从不同方向看的结果以及投影与视图。从上面的要求可以看出它更多的是一种直观的感知、定性的研究,以整体研究为主,如对棱柱,我们讨论它是由几个面围成的,是曲的还是平的,而不讨论几个面的位置关系怎样,是平行还是垂直等等,因此学生应该可以很好地掌握这部分知识。平时的课堂教学实验也很好地说明了这一点。
二、《丰富的图形世界》一章为什么安排那么多实践活动,目的是什么
在本章有大量的实践活动,如要求学生亲身制作相应的空间图形,对空间图形进行切截、展开与折叠等活动,对空间图形进行实际观察、操作获得三种视图等,旨在以学生经验为基础,感知和体验空间与图形的现实意义,初步体验二维和三维空间相互转换关系,逐步发展空间观念。
从空间观念的外在表现可以发现,只有通过对大量实物的观察分析,才能够“由实物的形状想象出几何图形,由几何图形想象出实物的形状,进行几何体与其三视图、展开图之间的转化”,因此,空间观念的发展依赖于学生的实践操作活动。发展学生的空间观念是我们的目标,而操作是实现这一目标的必不可少的途径,所以在教学中应设计一定的实践操作活动,在实践操作的活动中发展学生的空间观念。以被动听讲和练习为主的方式,是难以形成空间观念的。如教材中对正方体的切截,凭教师的讲授和演示是达不到教学目的的。
三、怎样处理动手操作和思考想象之间的关系
空间观念是在发展过程中逐步形成的。如学生最初积累了一定的空间与图形方面的知识经验,他们往往需要借助具体情境来认识和把握与空间观念有关的内容,观察、操作等活动对于他们形成空间观念具有重要意义。这时要让学生亲自动手,让视觉、听觉、触觉等许多器官协同参与活动,使学生有较多的机会进行实物操作的探究活动,进而丰富和加深自己的图形符号,不断归纳和类比,增加自己的空间经验,使空间观念得以形成和巩固。随着学习的进行,学生的语言表达能力、动手操作能力和自主探索能力有所提高,可以要求学生先思考想象,然后通过动手操作来验证学生对图形的空间想象。
所以,在学习的开始阶段,动手操作可以帮助学生认识图形、探索性质;以后,它可以用来验证学生对图形的空间想象。因此,在学习之初,应鼓励学生先动手、后思考;以后,则应鼓励学生先想象,再动手。如教材中正方体表面的展开活动:在问“你能得到哪些平面图形”时应鼓励学生充分实践,全班展示,再回顾过程;在问“你能否得到下面的平面图形”时则应先鼓励学生想象,后尝试动手操作,将操作与思考结合;在问“下面图形能否围成正方体”时应鼓励学生先想象,再回顾操作过程的形式。
总之,《丰富的图形世界》一章充分利用现实情境以及现实生活中大量存在的物体进行教学,鼓励学生从现实世界中“发”现图形,强调学生的动手操作和主动参与,让他们在观察、操作、想象、交流等大量活动中,积累有关图形的经验,发展空间观念,较好的体现了新课改的要求。


