低段學(xué)齡兒童在數(shù)學(xué)學(xué)科中空間思維能力的調(diào)查研究

摘 要：空間思維能力作為人類所應(yīng)具備的一項(xiàng)重要思維能力，對于學(xué)生今后的成長、發(fā)展具有重要的意義，在數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中，更應(yīng)重視對該能力的滲透和培養(yǎng)。那么，了解低段學(xué)齡兒童在這一領(lǐng)域的學(xué)習(xí)起點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，通過量質(zhì)結(jié)合的調(diào)查研究，找準(zhǔn)他們思維上的理解難點(diǎn)，理解誤區(qū)，能夠使今后教學(xué)的開展更具目的性和方向性。

關(guān)鍵詞：空間思維能力；數(shù)學(xué)學(xué)科；調(diào)查

一、引言

1.關(guān)于空間思維能力的簡述

空間思維能力是一種普遍的思維能力，是所有人在任何背景下或多或少都具備的一種能力。在數(shù)學(xué)學(xué)科中，其中的空間、幾何教學(xué)，對于培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力有著不可小覷的作用。數(shù)學(xué)學(xué)科中的幾何與圖形教育與學(xué)生空間想象力的發(fā)展密切相關(guān)，對學(xué)生的折疊能力、展開能力和心理旋轉(zhuǎn)能力的發(fā)展影響較為顯著，但對學(xué)生圖形識別能力的影響較弱；一定的幾何知識，幾何概念，幾何體的性質(zhì)、空間關(guān)系等知識的掌握以及運(yùn)用正確的解題策略，這四者的有機(jī)整合是發(fā)展學(xué)生空間思維能力，特別是空間想象力的有效途徑。

2.在數(shù)學(xué)學(xué)科中培養(yǎng)空間思維能力的現(xiàn)狀

2003年課程標(biāo)準(zhǔn)制訂，根據(jù)數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)和課程特點(diǎn)，課程標(biāo)準(zhǔn)把“空間觀念”作為義務(wù)教育階段培養(yǎng)學(xué)生初步的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的一個(gè)重要學(xué)習(xí)內(nèi)容。較以往傳統(tǒng)課程標(biāo)準(zhǔn)，在小學(xué)階段加強(qiáng)了“空間與圖形”這一塊的教學(xué)，不僅在“空間觀念”的提法上加入了一些新的元素，而且在內(nèi)容上做了相應(yīng)的安排，在三個(gè)學(xué)段都大大加強(qiáng)了與培養(yǎng)空間觀念有關(guān)的內(nèi)容，提出了一些新的具體目標(biāo)。但對于初入學(xué)的學(xué)齡兒童而言，其空間思維能力并非一張白紙，其空間知識來自豐富的現(xiàn)實(shí)原型，兒童在自己的現(xiàn)實(shí)活動，如玩各種積木或玩具的過程中，在選擇和使用各種生活用具的過程中，在接觸到的自然現(xiàn)象中，已經(jīng)積累了一定的空間思維能力。當(dāng)然，這其中的一些認(rèn)識是原始的、粗糙的，甚至還可能是存在誤解的，數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)如何依托原有的這些知識架構(gòu)，幫助學(xué)生利用能力經(jīng)驗(yàn)，突破原有的認(rèn)識水平，以更有效地培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力，也是教師應(yīng)該思考的。

二、研究方法

1.研究對象

本研究希望通過問卷調(diào)查的形式，了解學(xué)生空間思維能力的大致情況，所以選擇了學(xué)軍小學(xué)一年級330名學(xué)生為對象，參與調(diào)查；同時(shí)，為了能夠更深入地了解孩子們真實(shí)的想法，從他們口中聽到對空間思維的解讀，所以還在每個(gè)班都根據(jù)之前數(shù)學(xué)課堂上的表現(xiàn)，分為表現(xiàn)出色、表現(xiàn)一般、表現(xiàn)較差三個(gè)程度等級，各選取三名學(xué)生，進(jìn)行面對面的交流訪談。在調(diào)查和訪談進(jìn)行之前，我們都沒有開展關(guān)于空間與圖形類別的教學(xué)。

2.研究工具

本研究的原始數(shù)據(jù)是應(yīng)用一份測試卷收集獲得的。測試卷共設(shè)5道題，這5道測試題分別意在考查學(xué)生對基本平面圖形的認(rèn)知，對平面圖形和立體圖形之間關(guān)系的理解，對立體圖形展開的想象能力，對圖形的對稱性等特點(diǎn)的感知，對立體圖形組成的空間想象力等空間思維能力。整張?jiān)嚲硪笤谑昼娭畠?nèi)完成，通過對測試完成情況的統(tǒng)計(jì)，獲得這個(gè)年齡段學(xué)生空間思維能力的大致情況。

三、關(guān)于空間思維能力的調(diào)查結(jié)果

1.量的調(diào)查

本題意在考查學(xué)生對于這些生活中的基本圖形的認(rèn)知，同時(shí)在其中也安排了幾個(gè)立體圖形，主要是為了看學(xué)生是否會混淆平面圖形和立體圖形。

調(diào)查結(jié)果顯示：

■

從這些數(shù)據(jù)我們可以看出，對長方形，正方形的判斷之所以出現(xiàn)這么多的錯(cuò)誤，是因?yàn)閷W(xué)生受到了一些無關(guān)概念的影響，把長方形和正方形的概念外延擴(kuò)大了，比如，四個(gè)角是圓滑的也認(rèn)為是，有四條邊的也認(rèn)為是，壓扁了的也認(rèn)為是。這與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)很有關(guān)系，畢竟這個(gè)年齡段的孩子在生活中接觸的有很多不是規(guī)范的圖形。同時(shí)，也有一些孩子將圖形的外延縮小了，比如覺得端端正正的是，放得斜一些就不是了，造成了判斷失誤。

2.質(zhì)的研究

除了開展問卷調(diào)查，本次研究還走進(jìn)學(xué)生，面對面地和學(xué)生進(jìn)行交流訪談，傾聽他們心中真實(shí)的想法。為了讓質(zhì)的結(jié)果更全面，更具普遍性，我們在每個(gè)班依據(jù)平時(shí)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)表現(xiàn)的不同，選擇了三名同學(xué)，所提出的問題也盡可能地不帶有導(dǎo)向性，而且是統(tǒng)一的。由于在之前的調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)平面圖形和立體圖形之間的區(qū)別和聯(lián)系是學(xué)生空間思維方面的一個(gè)難點(diǎn)，所以我們也將此次質(zhì)的訪談的重點(diǎn)定在這個(gè)方面。

四、結(jié)論總結(jié)

1.“空間與圖形”的內(nèi)容對于學(xué)生來說是熟悉的，這有助于空間思維能力的發(fā)展

兒童的世界里充滿了各種各樣的、有趣的物體和圖形，他們的積木、卡片都是豐富的學(xué)習(xí)材料，所以對于我們今后的教學(xué)而言，這是非常有益的一種學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。也正是因?yàn)橛辛似綍r(shí)對這些圖形的反復(fù)認(rèn)識、把玩，所以才讓孩子有了一定的經(jīng)驗(yàn)，為今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，獲得了動力。

2.對于概念的認(rèn)識存在一定的誤解

從量質(zhì)兩方面的調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn)，不少學(xué)生在對圖形的概念上，有時(shí)候?qū)⒏拍畹耐庋訑U(kuò)大了，有時(shí)候卻將外延縮小了。這與平時(shí)學(xué)生所接觸的一些物體和圖形本身就是不規(guī)范的有關(guān)，而事實(shí)上，現(xiàn)在世界中并沒有完全規(guī)范的圖形，所以對于圖形概念的教學(xué)，可以多出現(xiàn)一些變形、錯(cuò)例，幫助孩子規(guī)避這些錯(cuò)誤。

3.對于平面圖形和立體圖形容易產(chǎn)生混淆

孩子們知道平面圖形和立體圖形之間是有聯(lián)系、密切關(guān)聯(lián)的，但畢竟對于“面在體上”認(rèn)識不足。在兒童對圖形的接觸中，必然是接觸立體圖形比較多，而接觸規(guī)范的平面圖形的機(jī)會是比較少的。事實(shí)上，現(xiàn)實(shí)世界中并不存在完全的平面圖形，可能是學(xué)前一些錯(cuò)誤的引導(dǎo)，讓學(xué)生看到一個(gè)正方形就說是“正方體”，所以，也注意要區(qū)分面與體的關(guān)系。

（作者單位 浙江省蒼南縣龍港第六小學(xué)）