江蘇金壇市西崗小學(213242) 于永剛
空間觀念是人類重要的心智技能之一,也是小學階段學生學習的難點和重點。新課標明確將空間觀念的發展列為小學數學的重要教學任務。在小學階段,教師常會為選擇什么樣的素材來幫助學生鋪墊空間想象而犯難。那么,到底如何培養學生的空間觀念呢?該注重想象還是注重操作呢?筆者認為,這是一個由一維到三維的建構過程,教師應根據認知規律,借助直觀思維,讓學生從感知到操作,再到抽象,循序漸進,逐步積累數學表象,幫助發展抽象的空間思維。筆者現結合自己的教學實踐,談談思考和體會。
小學生由于年齡的緣故,感性思維早于抽象思維的發展,因而在小學數學課堂教學中,教師要把握學生的認知規律,從學生熟悉的生活入手,立足學生的生活經驗,引導學生分層體驗,豐富生活具象,強化視覺、觸覺、感覺等多個維度的素材感知,積累清晰鮮明的數學表象。
例如,在教學“長方體的認識”一課時,我設計了三個層次的體驗:層次一,感知實物模型。學生從眾多實物模型中找出長方體,再變換長方體的擺放位置,讓學生觸摸長方體各部分,初步體會棱、面、點。層次二:搭建實物模型。讓學生實現從“物”到“體”的突破。我準備了一些小棒(如下表所示),讓學生選擇合適的小棒動手組合,搭建一個長方體。學生分為四人小組進行合作,采用四種方法來搭建,在第一種方法里,使用了三種顏色的小棒,有綠色、藍色和黃色,而且每種顏色的小棒根數都是一樣的,都用了四根,由此學生認識到長方體有12根小棒組成;在第二種方法里,學生只用了兩種顏色的小棒,分別是藍色小棒4根,黃色8根,由此學生認識到這樣搭建起來的長方體有些面是正方形的。層次三:搭建并思考判斷。我讓學生用紅色小棒搭建,而后觀察并思考:這是長方體嗎?為什么?學生認為這個框架不是長方體,因為紅色只有三根,還用了一根黃色的,這4根小棒的長度也不一樣。

小棒長度 9厘米(綠色)4厘米(黃色)根數 4根 4根 3根 8根6厘米(藍色)5厘米(紅色)
以上教學,通過三個層次的體驗,學生觀察、觸摸、動手操作,綜合運用了空間想象力,調動多個感官參與協調,從不同的維度深入長方體,直觀感知到長方體的表象,使思維展開辨析、沖突,而后搭建了形狀各異的長方體,讓長方體的空間模型更為清晰,有效促進了學生空間觀念的發展和提升,為下一步建構抽象的空間觀念奠定了基礎。
在幾何圖形的學習中,通過合理觀察,從多個維度認識和掌握事物,這是發展學生空間觀念的重要途徑。但這種觀察并不是停留在膚淺的外在感性的層面,在小學數學教學中,教師要指導學生深入事物內部,展開有序合理的觀察,并實施有效的方法引導,帶領學生進行思考,理解事物的本質屬性。例如,在教學“旋轉變換”這一內容時,筆者讓學生列舉自己生活中見到的旋轉現象,學生指出有公園的摩天輪、家里的水龍頭、開關門、汽車的輪子、汽車的方向盤,還有地球的自轉和公轉。此時我讓學生觀察:想一想,這些旋轉現象有哪些特征?學生經過仔細觀察后認為,物體旋轉時都圍繞著一個點,圍繞一定的方向,而且還有一定的角度。此時我繼續引導:旋轉的點是固定不動的嗎?為什么?旋轉有哪些方向?學生展開有序觀察,發現旋轉的點就是旋轉的中心,必須是固定不動的;旋轉的方向有逆時針,還有順時針。
以上教學,教師指導學生進行了有序觀察,整個過程中目標明確,要求清晰,也有方法指導,學生一步步撥開旋轉的層層面紗,深入理解旋轉的本質屬性,有效提高了學生的觀察能力,為學生空間觀念的發展奠定了良好的基礎。
對比是一切理解和思維的基礎。在空間概念教學中,學生往往容易造成概念混淆,因而,教師要加強對比引導,幫助學生形成正確的空間觀念,對空間概念進行辨析,提高空間想象能力。
總之,學生空間觀念的培養是一個宏大的工程,需要循序漸進。在實際教學中,教師要關注三個方面,給學生提供動手的機會,積累豐富表象,同時要進行觀察指導,進行對比辨析,促進想象能力的提升,這是發展學生空間觀念的必由路徑。