转变教学方式,提高四年级学生空间想象能力的研究的中期报告

《转变教学方式，提高四年级学生空间想象能力的研究》中期报告

一、课题简介：

1.课题由来：

创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的强大动力，创新能力的培养是素质教育的重要核心。想象是创新的基础，想象是创新的源泉，没有想象就没有创新，也就没有人类社会的进步。空间与人类的生存和居住紧密相关，了解、探索和把握空间，能使学生更好地生存、活动和成长。空间观念是创新精神所需的基本要素，没有空间观念，几乎谈不上任何创造发明。同时空间观念的形成和发展是小学数学学习的重要目标之一。关于空间观念，《数学课程标准》中己作了较为明确的表述，“能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。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……”这些知识的学习使学生对空间观念的含义有了更清晰的认识。有了这样的认识，可以避免教学活动的盲目性，有利于我们更好地把握方向，并进行有针对性的训练，从而有效促进学生空间观念的发展。

培养初步的空间观念是发展空间想象力的基础，是小学几何初步

知识教学中的一项主要任务。《课程标准》目标中也指出：在数学学习中，要丰富学生对现实空间及图形的认识，建立初步的空间观念，发展形象思维。就要利用最有效的时间，用最少的投入，取得最大、最好的空间图形知识的教学效果。为学生将来立体几何知识的学习奠定良好的基础需求。我这项课题强调对每一个学生负责，提倡“先学后教，当堂训练”，课堂教学的大部分时间应让学生去学、去探索、去实践，这样就能使学生“形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。综上所述，我进行此项课题的研究是很有必要也是值得探索的。

2.课题的界定

学生在低段已经初步认识了一些简单的立体图形，能够识别出长方体、正方体、圆柱和球。而高段数学中“几何体”、“空间”以及“图形”知识的出现，更是在很大程度上增加了我国小学高段数学教学的困难程度。所有在中段我们一定要搭好这个桥梁，培养和建立孩子的空间思维模式，建立孩子的空间想象能力，为今后的空间与几何知识的学习打下坚实的基础。因此，课题界定的研究对象为四年级学生。课题内容界定为研究人教版四年级数学教材中平面及立体几何知识。

3.研究目标：

（1）探索四年级学段在“观察物体（二）”的教学中如何培养学生将简单组合立体图形抽象成平面三视图的有效方法；

（2）探索四年级学段在“三角形”的平面图形的学习中较为有效的数学活动；

（3）探索四年级学段在探讨“图形的运动”方面的开放式教学效果；

（4）通过实践研究，探索出相对有效的课堂教学方式进行几何图形的学习，从而培养学生的观察能力和动手操作能力及语言表达能力．

4、研究内容：

平面图形方面：《三角形的认识》一课中学生的自主有效学习能力的培养；

立体图形方面：《观察物体》中如何将立体与平面视图相互正确转化；

感受平移运动物体的特点，发展学生的空间观念。

二、课题研究情况

如何在“空间和图形”的教学中转变教学方式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。可以说，小学中有关“空间与图形”的学习都是建立在学生的经验和活动基础上的。就学习方法而言，他们对几何图形的认知是通过操作、实验而获得的，几何推理也以操作为基础。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）加强识图训练丰富空间表象。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，我们要注意加强识图训练，有意识地丰富孩子的空间表象。如在教学四年级教材第二章《观察物体二》中，学生用正方体搭出的几何图形不同但是从三个不同角度看到的三视图却是有相同的也有不同的，有看不见的隐藏的正方体也有直观能看到的正方体，这种情况教学就要学生亲自摆出来从各个角度去观察。

（三）借助现代化的教学设备，培养空间想象能力

现代信息技术的飞速发展，为数学教学注入了新鲜的血液。现代信息技术的到来打破了传统课堂教学的生硬、刻板，乏味，实现了堂教学由无形到有形、由静态到动态、由平面到立体、由无声到有声的转变。现代信息技术与课堂教学的融合，实现了在课堂上有效培养学生的空间想象能力与几何直观。案例：在《观察物体》这一课中，对于感知力弱的学生来说，要让学生明白在不同的位置下观察到物体的形状是不同的，并能辨认从不同的面观察的物体形状，这是具有一定难度的，但是利用现代信息技术，可以十分有效地分解本课的难点，提高教学效果。

教师应该灵活应用多媒体技术，充分发挥其直观性、生动性、趣

味性、多维性、艺术性，充分调动学生的多种感官参与教学活动，激发学生学习的兴趣，发散学生的思维。几何直观与空间想象能力作为数学课程标准中的核心概念，是数学教育的一个重要价值追求，具有重要的理论意义。教师要有意识地通过各种途径发展学生的空间想象能力和几何直观，促进学生对知识的理解和掌握，优化学生的思维方式，提升学生的数学素养，为学生的终身发展奠基。

三、课题研究阶段成果

1.理论成果：丰富空间与图形的素材，可以强化学生的直接感知，对学生建立空间观念是十分必要的。小学生的思维以直观形象思维为主逐步向抽象思维过渡，他们对图形的认识在一定程度上主要依赖于直觉观察。因此在教学中，教师要按照学生认识事物的规律，使学生获得空间与图形的鲜明表象，积累几何图形丰富的感性经验。教学中充分利用网络资源和网络优势，使无形变为有形，使有限变为无限。培养小学生具有良好的空间想象能力，不仅能为他们今后进一步进行平面与立体图形的学习打下坚实的基础，而且在小学生创新与开放型思维的形成的过程中有不可替代的作用。同时，具有良好的空间想象力，不仅有利于学生智力的成长，而且也会潜移默化地影响到学生的情感、态度、价值观的形成。

2.实践成果：

（1）在立体图形方面：《观察物体》中如何将立体与平面视图相互正确转化；《观察物体》这节课的知识属于空间与图形领域，对空间与平面相互关系的理解要把握好。一、学生的空间想象与动手能

力得到了培养。新授开始要求学生在4个相同小正方体拼成的立体图形基础上再添一个，从正面看形状不变，怎样摆？以小组合作的方式，聚集每个组员的想法，充分调动学生的兴趣，在拼摆的过程中体验同一个形状摆放物体的多样化，使学生的逆向思维和空间想象得到训练，大部分同学摆出了6种，而且说出理由和摆法。因此我们上每一节课都要充分去挖掘学生的潜力，让他们展开想像的翅膀，当然教师备课时也要把问题想得完整、全面。二、充分体会物体与视图之间的联系。开课就要学生观察由4个同样小正方体摆出立体图形的正面、上面、侧面所看到的平面图形，要求学生用鼠标在课件里指出来，同时教师画在黑板上的平面图形要学生上来填出是从什么方向所观察到的，逐渐升华到给出6个同样的小正方体摆出来的立体图形，要求学生动手画一画，先从正面、侧面画，发现正面和侧面的平面图形是相同的，但从上面看的平面图形比较难画，学生通过细心观察，不要老师指导也能画出，效果很好。这节课我让学生在“拼摆”和“观察”中进行探讨，从正面、侧面、上面看到的是什么图形，通过想像从实物中抽象出观察到的平面图形，又在拼摆中体会多种摆法，大大提高了学生的想像、观察、动手操作能力。

（2）平面图形方面：《三角形的认识》一课中学生的自主有效学习能力的培养；我教学这节课，为使学生学会有目的、有规律地探究，采用“引——扶——放”教学手段，让学生在师生互动，生生互动，合作探究中体验感悟三角形围成的过程，并感受到学会用科学的数学思维进行有规律地探究，能围出尽可能多的不同种类的三角形，大大激

发了学生的学习兴趣，培养了学生思维的有序性和探究能力。再通过小组讨论、交流、归纳出三角形按边分类及三角形按边特征命名，真正让学生动眼、动手、动口、动脑参与获取知识的过程，学生从中感受、体验到一个探索者的成功乐趣，从而增强学习动力与信心。最后让学生在猜想中探究、生成。本节课中学生用三根小棒围出了尽可能多的不同种类的三角形，为防止知识的负迁移，我提出了猜想的话题：任意三根小棒都能围成三角形吗？然后让学生带着对问题结论的不同猜想和对正确结果的渴望，再次实验操作，得出不是任意三条边都能围成三角形的，催发学生生成了对三角形三边长度之间关系正确而又具有个性的认识，使学生意识到三角形中还藏着好多知识，正等待我们去探究。（本节课预计作为结题成果展示课）

在操作较多的探究课上应该注意的事项：1、课堂教学出现预想之外的情况，不要轻易否定学生，要顺着学生的思维，努力引导，鼓励学生去思考、去发现、去创新； 2、教师课前要认真钻研教材，熟悉教材编排，善于合理整合不同版本的教材； 3、学生的问题尽量让学生自己去解决，教师是课堂教学的组织者； 4、课上要给学生较为充分的机会，即使是在可能会影响你教学设计的情况下。5、重视课前准备，尽可能的为学生提供学习用具。

四、课题研究的疑难和困惑

只有在教学中发现问题并致力于解决问题，教师才会有研究的动力，我在研究本课题中遇到的疑难和困惑是：1.数学来源于生活，而又高于生活，具有抽象性特点，老师难教、学生难学。课程标准强调：

“数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。然而我所带的班级孩子们大脑中对图形的感性认识差距极大，因此给教学带来极大的难度。 2.新课标中指出“能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”。图形是交流空间想象的重要工具，而识图和画图是两个重要的认识过程。加强对空间图形的看、画、想三方面的训练，看、画是基础，想象是目标。它们都要通过空间想象来完成。关于三视图的画法，学生开始会感到困难。

3.学生的质疑意识和能力、概括运用知识的能力以及自我评价的意识和能力都不够强，同时长期习惯了被动吸收式，缺乏主动学习和探究的意识。

五、专家论证，保证研究可行性

本课题在我的研究方案形成之后，区科研室也非常

重视，为了使我们的课题研究具有可行性，区科研室召开

了立项课题的答辩会。这次答辩会由我校教研主任主持，

新市区的课题专家黄纯高工评审讲解，我的这个课题是经

过黄工面对面的培训、点评后在标题的界定，目标及内容

上都做了调整后重新整理的，使我受益匪浅，也为我进一

步完善我的课题提供了帮助，在此深表感谢！