早期数学教育中的“几何空间”

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期刊代号:V2
分类名称:家庭教育导读
复印期号:2021 年 02 期

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      4岁的萌萌在玩七巧板拼图,她刚拼出一个“公主”,又拿起两个等边三角形拼在一起,对妈妈说:“妈妈你看,我给公主做了一个宝石(菱形)!”随后,萌萌把这颗“宝石”放在“公主”的左手上,又说:“看,我的公主手上有宝石了!”妈妈笑着问:“宝石在公主的哪只手上呀?”萌萌看了看自己的小手,思考了一下,回答说:“嗯,在右手!”

      探索空间关系,是孩子空间与几何概念发展的基本

      孩子从小就生活在几何空间中,他们的日常生活自然地充满着各种关于几何图形的经验。幼儿的早期数学学习,主要聚焦于规则图形,如圆形、三角形、长方形和正方形,以及三维的实体,如我们生活中经常见到的盒子、积木、柱子、球等几何实体。

      空间方位的认识与辨别跟孩子的日常生活有着密切的联系,生活中孩子正是通过描述、命名和解释空间的相对位置并应用相对位置的概念来探索空间关系的,它是孩子空间与几何概念发展的基本。

      孩子对图形的认识是从生活经验、从具体而熟悉的物体开始的。萌萌自主拼搭图形,创造出她想要的新图形,这体现了她对图形组合的理解,可对于妈妈的提问,萌萌的回答却是受到以下因素影响的。

      1.年龄特点

      孩子最常接触的图形组合就是拼图。从最初简单的、规则的形状拼图,到复杂的类似于七巧板的拼图,再到抽象的图案拼图,玩拼图的过程体现了幼儿有关图形及空间认知能力的发展。一般情况下,4~5岁的孩子能够用几何图形构造平面模型,能用平移、翻转、旋转等方式构造图形,能有意识地依据角度、边长来选择、组合图形并能将组合后的图形看作是新的图形。因此,对处于该年龄段的萌萌来说,她拼出“宝石”的行为说明她对图形的组合能力符合当前的发展水平,是值得鼓励的。

      同样,孩子对空间方位的辨识也有其自身的发展特点,即从以自身为中心到以客体为中心。小年龄的孩子往往从自身出发去判别方位,也就是说,孩子最初的空间认识是与其自身的身体运动相联系的。相对于此,以客体为中心的方位辨别则需要孩子摆脱自身的因素,在一般的、普遍的、抽象的层面上理解位置关系。也就是说,孩子要以客体为立足点和基准进行定向判断后,在自己的头脑中建立方位空间的转换,这显然是一个相对复杂的思维过程。萌萌目前的思维发展特点,正处于从“以主体为参照”向“以客体为参照”的过渡发展中,因此她在左右方位的掌握上出现困难也是正常的现象,家长不用过于担心。

      2.经验基础

      对图形的组合的理解是建立在孩子熟练掌握和理解图形的基本特征以及二维与三维图形关系的基础上的,涉及对“面”的理解和空间想象,对其日后学习图形面积有重要的意义。因此,让孩子熟悉不同图形的属性特征尤为重要。研究表明,3~6岁幼儿认识平面图形的顺序是:圆形—正方形—三角形—长方形—半圆形—椭圆形—梯形;认识立体图形的顺序是:球体—正方体—长方体—圆柱体。

      4~5岁的孩子能够关注图形的基本特征,能够识别并命名不同图形并逐步做到“图形守恒”,能对相似的平面图形加以比较,理解图形之间的简单关系,对平面图形的组合拼搭活动表现出较高的积极性及一定的创造性。萌萌正处于这一年龄阶段,她创造性地组合图形的行为正符合她的认知发展程度,而她以自身作为参照,去尝试判断左右方位,也是基于对空间方位判定已有的经验基础。

      帮助孩子自由探索

      其实,在生命的早期阶段,孩子都在注意并探索自己世界中的数学维度。“几何空间”我们或许可以简单地将其拆解为“几何”和“空间”来理解。“几何”就是我们通常讲到的几何图形;而“空间”,我们在学前阶段主要是指空间方位的认知。从几何学的角度来说,“几何”和“空间”有着密切的内在联系,可以理解为一个统一的整体,同时在幼儿早期数学发展中又各有侧重。

      基本的几何概念和空间关系对孩子理解物理世界具有重要的作用,作为家长,我们能够做的,就是给予孩子充足的自由时间去探索,创设丰富的情境陪伴他们去感知,并在必要时予以正向的引导和支持。

      一、帮助孩子在几何图形之间建立联系

      1.引导孩子感受生活中各种物品的形状特征,进行更加精确的图形表述,为孩子尽可能“正确”地定义图形。当孩子给形状命名时出现错误,家长要直接说出图形的正确名称,帮助孩子加深对图形的认识,提升图形经验。

      2.收拾整理积木或其他生活物品时,引导孩子注意观察图形特征。如鼓励孩子在收纳时,按形状分类进行整理。

      3.鼓励和支持孩子用积木、纸盒、拼板等各种形状的材料进行建构游戏或制作活动。积木的材质不一定要很高档,但是积木本身要有特性,我们称之为单位积木,即每块积木之间是有比例关系的。这样,孩子在建构的时候,可以引导孩子思考“这里缺的一块可不可以用别的几块来代替”。

      二、丰富孩子空间方位的辨识经验

      1.通过孩子自身的参与和可直接、具体化的视觉感知来辨识区分方位。如请孩子取放物体时,使用他们能够理解的方位词,“请把桌子下面的东西放到窗台上”;和孩子一起识别熟悉场所的位置,“超市在家的旁边”。

      2.创设游戏情境,运用寻找、观察、比较等方法和手段帮助孩子实现从自身为中心向客体为中心的转化和理解。如和孩子玩按指令寻宝藏的游戏,让小年龄孩子按语言指令寻找,让大年龄孩子按简单的示意图寻找。

      3.描述位置和方向的方位语言很重要,在给孩子提供探索空间的机会时,家长可以适时地给予空间方位词的刺激。基于幼儿方位语言表征“一般动作先于语言”的发展特点,可以从“感知辨识”开始,再进入“按指令行动”,最后“语言表征”。

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