淺析小學生空間想象能力的培養

摘 要：空間想象能力具有較強的抽象性和較強的想象性，且幾何維度越高，想象的要求也就越高，而小學生的抽象能力和想象能力都較弱，對圖形與幾何知識的學習造成了一定的難度。學生對空間圖形的想象需要依附一定的直觀物體的支持，根據對象的性質特征構造模型，并以模型來思考。教師要從生活直觀入手，為學生創設開放、動態的想象空間，引發學生積極思考，發展空間想象能力。

關鍵詞：開放創新；想象能力；關注；培養

中圖分類號：G620 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）15-0111-02

空間想象能力，是指對客觀事物的空間形式進行觀察、分析、歸納和抽象的能力?！稊祵W課程標準》中指出：在數學課程中，應當注重發展學生的數感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數據分析觀念、運算能力、推理能力和模型思想。為了適應時代發展對人才培養的需要，數學課程還要特別注重發展學生的應用意識和創新意識。而空間想象能力以良好的空間觀念為基礎，以形成空間概念為目的。豐富的想象可以使學生的智力活動突破時間和空間的限制，把思維引向深化。

小學生的空間想象能力較弱，如果教師平時不重視訓練，就會對后繼學習造成影響。而對于小學生空間想象能力的培養主要是對物體的方位、距離、大小和形狀有所知覺，在思維中建立一個空間概念。在圖形與幾何的教學中，我進行了一些粗淺的嘗試與思考，嘗試幫助學生打開思維的閥門，在想象的天空中自由翱翔。

一、關注直觀，為學生的想象奠定基礎

圖形與幾何教學重在讓學生通過多種活動形成表象，建立模型，把握圖形特征，形成空間觀念，發展學生的空間想象能力。教學中應該創設良好的學習情境，提供豐富的生活實物，讓學生在觀察、操作中逐步發展空間想象能力。

（一）創設情境，建立模型

數學離不開生活，生活也離不開數學，學生對生活中的各種事物、現象有很強的好奇心。所以在教學中應抓住學生的好奇心，根據教材的特點，結合學生的生活實際，把生活經驗數學化。例如：《角的初步認識》一課，學生容易受幾何直觀的影響，在判斷角的大小時受到邊的長短的影響。有教師通過將角的邊延長、變短讓學生認識角的“大小與邊的長短無關”，但這又關系到后續學習射線的知識，低段的學生理解起來有些困難。有教師從兩幅張大嘴巴的鱷魚圖片引入，喚起學生的生活經驗，請學生比一比誰的嘴巴張得大一些？再請學生用手勢來表示兩只鱷魚嘴巴的張開度，最后抽象出角。教師指著鱷魚嘴巴的長短再次質疑：“剛才大家說右邊這條鱷魚的嘴巴比左邊這條鱷魚張得大，這好像不對吧？你看，它的嘴巴大多了?！睂W生有了生活經驗的支撐，再經過手勢操作的體驗自然而然地得出了角的大小與兩邊張開的程度有關，而排除了邊的長度這一因素的干擾。教師通過“實物圖→手勢→角”的逐級抽象，建立了角的模型，為學生的想象打下堅實的基礎。在后續教學“直角”時，可讓學生通過比較自己的三角板和教師教具三角板上直角的大小，再找一找教室內的“直角”，以及想象生活中的“直角”。學生利用從生活實物中抽象出的模型，再作用于生活實物，在比較各直角大小時自然會關注到角的兩邊張開的程度而忽略邊的長短。

（二）提供實物，注重操作

數學來源于生活，又用之于生活。培養學生的空間想象能力不僅要培養學生依據實物建立模型的能力，同時也要培養學生依據模型還原實物的能力。例如：《長方體的認識》一課，教師要求學生提前準備各種長方體實物，讓學生在觀察不同的長方體實物中，去除非本質屬性，獲得長方體的共同特征，從而建立數學模型。而后可設計一個環節，請學生描述自己所帶實物的相關信息，讓同學們猜他所帶的實物是什么？根據空間圖形的特征，引導學生想象相應的實體模型，是培養學生空間想象能力的有效方法，也是使學生最終擺脫模型進行空間圖形的分析和想象的重要手段。經過“生活→模型→生活”的提煉過程，在解決相關實際問題時，相應的模型就會在學生的頭腦中顯現。

二、化靜為動，為學生的想象指引方向

空間想象能力具有較強的抽象性，需要不斷從實物中抽象出模型；同時又具有較強的想象性。動態課件演示可以為學生的想象指引方向，降低思維難度，提高課堂效率。

（一）動態演示，關注本質

兒童形成空間觀念是一個逐步發展的過程，且經常用日常生活中的直觀經驗來支持自己的判斷。例如：教學《三角形認識》一課，學生在畫高時受“經驗”的影響，認為高一定要跟底直接相交，而沒有從三角形的邊所對應的頂點開始畫高。因此在教學時可利用課件動態演示，讓點Ａ緩緩向點Ｂ移動，并提問：“這個圖形的什么變了，什么沒變？你還有什么發現？”，“如果點Ａ繼續向右移動，你能想象高的位置嗎？”在點Ａ向點Ｂ移動的過程中，學生已經通過圖形的變化，直觀感知到高與底垂直的本質特征，并在自己的頭腦中繼續這一移動過程，就很容易想象出鈍角三角形高的位置。

（二）動中有靜，感悟極限

心理學研究表明：兒童空間觀念的形成會呈現出一些明顯的心理特征，如對直觀的依賴性大，容易感知圖形外顯性較強的因素。例如：

教學《三角形的三邊關系》一課，當兩邊之和等于第三邊時，有教師利用多媒體課件，演示兩條邊慢慢靠攏的動態效果，但由于視覺誤差，總會有學生認為它能組成三角形，此時應該適可而止，在演示兩條邊慢慢靠攏時，不要再繼續演示，而是讓學生進行想象。在沒有視覺干擾的情況下，學生反而更能體會兩條邊在極限地靠近，但還是不能組成三角形。因此不能過分依賴于動態的課件演示，課件只能作為學生思考的階梯，為學生的思考指引方向。

（三）突破思維，拓寬視野

圖形與幾何教學最能體現數學的對稱美、圖形組合美。教師在教學時要創造性地使用教材，激發學生的想象力，讓學生體驗到數學的美。例如：教學《旋轉》一課，教師在課的最后，設計了幾個欣賞環節。（1）利用課件讓學生欣賞了一個三角形連續繞點“O”旋轉30度、15度后的圖形，再演示了改變中心點后的所得到的圖形，對教材進行了第一次的突破；（2）讓學生想象并演示了三角形和長方形繞線段l旋轉一周后所得到的圖形，再一次突破學生思維，發展學生的想象能力；（3）演示一個長方體分別繞x軸、y軸、z軸旋轉的畫面。從點→線→面→體的旋轉中，不斷突破學生思維，拓寬學生視野，讓他們在體驗到數學的美的同時，發展了空間想象能力。

三、開放創新，為學生的想象提供空間

想象是創新的翅膀，只有敢于大膽想象才能進行創造。教師在教學中要精心設計開放的探究環境，留給學生足夠的時間和空間，讓學生在獨立思考的基礎上，進行合作探究，充分調動學生的想象能力。

要發展學生的空間想象能力，將模型進行拆分、重組是一個有效的途徑。在拆分和重組的過程中，讓學生對模型有了新的認識，又留給了學生更多的想象空間。例如《長方體的認識》一課，在學生學習了長方體的特征后，教師提問：“如果將長方體的棱拿掉一根，你還能想象出它原來的樣子嗎？”，“最多可以去掉幾條棱，你還能想象出它的樣子？”學生在解決這一問題時必須將長方體模型進行拆分，又要在頭腦中想象它原來的樣子，空間想象能力得到了培養。在教學“長、寬、高”之后，教師又通過課件改變長、寬、高的長度，請學生想象出長方體的形狀。正是教師精心的設計，預約了課堂的精彩，學生在長方體模型拆分和重組的過程中，深化了對長方體特征的認識，發展了空間想象能力，并為繼續學習長方體的棱長和、表面積、體積等知識打下堅實的基礎。

四、結語

總之，學生空間想象能力的培養需要從現實生活中積累豐富的空間經驗，在自主探究、親自實踐和合作交流的活動中逐步積淀起來。因此在教學中要關注學生生活，為學生創造一個發展想象能力的思維空間，更要給學生塑造一個大膽質疑、探究、發現的空間，多角度多方位地培養學生的想象能力。