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    巧借“俄羅斯方塊”,發展空間觀念

    來源:用戶上傳      作者:王璐

      【摘要】“圖形與幾何”是小學數學的四大領域之一,“圖形運動”則是“圖形與幾何”的重要板塊,對培養學生空間觀念具有不可替代的作用。在“圖形運動”板塊的教學中建構學生的空間觀念,提升學生的空間想象能力,是課堂教學的目標。本文所展示的案例以“俄羅斯方塊”這個游戲為素材,課堂分為“建構表象”“玩練聯通”兩個環節,層層遞進,學生通過玩的方式學習,將抽象的圖形運動可視化,再用直觀經驗進行創新,從而發展自身的空間觀念。
      【關鍵詞】“俄羅斯方塊”;圖形運動;空間觀念
      作者簡介:王璐(1988―),女,浙江省寧波市鄞州區首南街道學士小學。
      空間觀念是邏輯思維能力的重要方面,培養學生的空間觀念是當下小學數學教育的核心,而“圖形與幾何”對發展學生的空間觀念具有十分重要的作用。在《義務教育數學課程標準(2011年版)》中,對于學生學習“圖形運動”提出了如下目標:“能結合實例感受平移、旋轉、軸對稱現象;能在想象圖形的運動和位置的過程中,發展空間觀念”[1]。圖形運動包括平移和旋轉這兩種基本的圖形運動,學習這兩種運動有助于學生掌握圖形運動的數學思想。
      筆者在教授平移與旋轉這兩種圖形運動時,引入“俄羅斯方塊”這一游戲,將課堂與游戲融合,取得了良好的教學效果。本次教學實踐的目標為:學生在學習過程中,通過觀察、操作、想象不同層次的“俄羅斯方塊”,用數學的眼光觀察物體的運動,在操作中積累連塊平移旋轉的感性體驗,并試著想象、描述出連塊平移旋轉的路徑,由此培養自己的空間想象能力,發展空間觀念。
      一、緣起篇
      在一次單元練習中,筆者發現有一道練習題錯誤率非常高,具體數據如下。
      由上表可知,這題的正確率非常低。這種經過較復雜圖形運動后的相關圖形,學生無法通過空間想象得到結果,甚至還有部分學生覺得根本沒辦法判斷。
      (一)教師訪談
      是什么原因導致學生無法找出旋轉后的相關圖形,導致學生空間觀念的缺失?帶著這樣的思考,筆者對七位數學教師做了訪談。
      問題 情況分析
      1.教授平移與旋轉時,你需要幾個課時? 七位教師均只用一個課時完成教學。
      2.在旋轉教學中,你是怎樣讓學生感知旋轉? 七位教師都會列舉生活中的旋轉,用多媒體播放一些旋轉現象。讓學生用手進行旋轉,感知旋轉。有五位教師表示會提出秋千、海盜船等不完整旋轉的現象讓學生進行判斷。
      3.后續怎樣跟進提高? 七位教師均表示通過習題幫助學生進行提高。
      在本次訪談中,筆者發現教師基本上認為,平移和旋轉是一個課時可以教授完的。但是筆者還發現,教師若只采用單一的教學模式,學生僅能從淺層理解,還不能達到應用自如的程度。
      (二)教材分析
      在教學中,筆者安排了軸對稱、平移、旋轉的教學內容。在教材中,這部分多以靜態呈現,而且教學零散、學生體驗點少。以上編排劣勢,導致學生所學與所用不相符合,學生學習經驗不足,需要更多的經驗積累。
      (三)教學新主張
      基于上面的思考,筆者認為學生學習平移、旋轉后,還應該接受一節相關拓展課,助推空間思維的提升。在本課中,筆者認為引入“俄羅斯方塊”有以下優勢。
      1.提高學習興趣。“俄羅斯方塊”是一種經典,且較為有趣的數學游戲,將游戲帶入課堂,必然能增加W生學習的興趣,提高學生的求知欲,活躍課堂氛圍。
      2.加深學生對圖形運動的認識。“俄羅斯方塊”的基本圖形是七個四連塊,這其中的L型、J型和Z型、S型,是兩組軸對稱圖形,在辨識圖形運動的過程中,學生比較容易混淆。在四連塊的建構游戲中,學生需要通過圖形運動建構、排除四連塊,運用圖形運動的知識,所以“俄羅斯方塊”游戲非常適合作為圖形運動板塊的拓展內容進行教學[2]。
      二、實踐篇
      本課為拓展課,筆者引入“俄羅斯方塊”,將課堂與游戲進行整合,主要教學目標定為:學生在學習過程中通過研究不同層次“俄羅斯方塊”,經歷觀察、操作、想象等教學活動,逐漸能用數學的眼光觀察物體的運動;在操作中積累連塊平移旋轉的感性體驗;能通過想象描述出連塊平移旋轉的路徑,并聯想到運動后的相關圖形。
      (一)“建構表象”,打破思維定式
      四連塊是“俄羅斯方塊”游戲中的基本圖形,建構四連塊表象是完成“俄羅斯方塊”非常關鍵的步驟[3]。四連塊的建構比較復雜,學生需要通過旋轉、平移等運動來排除重復圖形,從而達到四連塊表象的建構目標。在建構部分圖案時,學生非常容易弄混圖形運動的結果。在教學中,教師需要先組織找二連塊、三連塊的教學活動,讓學生層層遞進,逐漸習慣運用“俄羅斯方塊”。在熟悉二連塊、三連塊后,學生再構建四連塊。
      二連塊是建構連塊表象的起點,由于二連塊是一層排列,組成結構非常簡單。在本環節中,學生學習二連塊的建構,并用旋轉認識了二連塊,為下面進行四連塊的探索做鋪墊。
      【教學片段1】
      此部分教學在教師已經介紹一連塊的基礎上開展。
      1.學生探索二連塊
      師:兩個正方形組成的圖形就是二連塊,二連塊的圖形是什么樣子的呢?
      2.對比二連塊
      生一:我認為二連塊有兩種狀況,一種是豎著的兩塊,一種是橫著的兩塊。
      生二:我不同意,只要把其中一個二連塊旋轉一下,就和另一個一樣了。所以只有一種二連塊。
      3.小結
      生三:在找二連塊時,還要通過旋轉的方法來驗證它們的形狀是否相同,不要重復。
      學生的慣性思維是二連塊可以橫放,也可豎放,故認為有兩種二連塊。但通過旋轉,學生會發現,兩種二連塊的形態是相同的。在本環節中,學生通過想象旋轉后的相關圖形進行排除,初步感知了旋轉這一運動方法的重要性。

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