淺談小學生空間觀念的培養

于光海

摘要：空間觀念的培養就是讓學生認識、了解，探索并掌握我們的現實生活空間，形成理解空間和把握空間的能力。空間觀念從理念變成學生的一種能力，還需要深入進行研究和探討，需要在教學實踐中不斷探索有利于學生形成空間觀念的教學方式。

關鍵詞：空間觀念；生活經驗；實物模型；空間想像

傳統小學數學課程中有一門“幾何圖形學習”，內容差不多都是計算和演繹證明，而新課程把“幾何學習”改變為“空間觀念的培養”。這決不僅僅是語言表述上的改變，更重要的是反映了由以往以“幾何計算”為主，轉向現在以“空間觀念的培養”為核心的任務變革。《數學課程標準》指出：“在教學中，應注重使學生通過觀察、操作、推理等手段，逐步認識簡單幾何體和平面圖形的形狀、大小、位置關系及變化。” 這一描述不僅要求學生能認識圖形，而且還包括“能夠由實物的形狀想象出幾何圖形，由幾何圖形想象出實物的形狀，進行幾何與三視圖、展開圖之間的轉化”。這是一個包括觀念、想象、比較、綜合、抽象分析，不斷由低到高向前發展的認識客觀事物的過程。如果說幼兒對一些簡單圖形的初步認識是在游戲和生活中獲得的，那么小學生的空間觀念往往是在他們學習幾何初步知識的過程中形成的，而且空間觀念的形成又直接幫助他們更好地掌握幾何知識。因此，從低年級數學教學中就應重視學生空間觀念的培養。那么究竟我們在低段教學中應當采用怎樣的方法，促進孩子空間觀念的發展呢？ 筆者認為，培養學生的空間觀念，大致可以有以下幾條途徑：

一、再現生活經驗，在實踐操作中培養空間觀念

如何培養孩子的空間觀念，我認為可以利用學生的知識經驗教學。小學生的思維正處于由直觀、形象思維向抽象、邏輯思維的過渡階段。他們對幾何圖形的認識主要依賴于觀察、實驗和必要的動手操作。在教學《對稱圖形》時我收集了許多漂亮的圖片，有小動物，有生活中的物品，有數字卡片，有幾何圖形等等，真是琳瑯滿目，豐富多彩。孩子們在觀察、比較這些圖形的特點，隨著你一言、我一語的交流，隨著“對折”的驗證，孩子們輕松地知道了什么是對稱，什么樣的圖形是對稱圖形，并且還能找出生活中的對稱現象。又如在教學平行線教學時，教師除了舉出學生熟悉的事物：如練習本上的橫線，馬路上的橫道線，雙杠的兩根直杠以外，重點是要充分利用學生生活知識經驗，引導他們看一看橫線、橫道線、兩根直杠的位置和方向，組織他們量一量兩線之間的距離，再啟發他們想一想，如果沿著橫線、橫道線、直杠的兩端延長成直線，這兩條直線會不會產生相交的情況。在觀察、實踐和想象的基礎上使學生獲得“同一平面”、“不相交”的空間知覺，建立具有這種特點的兩條直線的表象，為理解平行線的空間觀念打下基礎。

二、借助實物模型，在認真的觀察中培養空間觀念

數學是一門具有較強思維性質的學科，觀察是進行思維活動的一個窗口，是接觸現實世界的觸角，是學生認識事物最直接的一種方法，也是形成和發現數學知識的基本方法之一。根據低年級學生的年齡特征，充分利用直觀圖形、實物的觀察和實際操作，借助視覺、觸覺、聽覺等各種感官參與活動，是小學生形成空間觀念的有效途徑。例如，如低年級“搭積木”的游戲就很有意思，共用幾塊立方體積木搭成的？在這個圖形中，有一塊積木被遮蓋了，要找到這塊積木，需要空間想象。低年級兒童的空間想象能力是比較弱的，怎么辦？可以讓學生動手擺一擺，以實見虛，效果就比較好。又如，學生認識“立體圖形”特征時，可以設計這樣的情景：將牙膏盒（長方體），化妝品盒（正方體）、可樂罐（圓柱體）、蛋筒冰淇淋（圓錐體）和乒乓球（球）逐一展示，請學生想象一下，這些形體分別可以與哪些平面圖形有關。通過不斷感知，積累豐富的表象，這樣才能為學生建立空間觀念奠定基礎。

三、以趣激智，培養學生的空間想象能力

愛因斯坦曾經說過：“想象比知識更重要，因為知識是有限的，而想象要概括世界的一切。”想象是思維的翅膀，往往和觀察、實驗、思考等活動結合起來。因此，在教學中，我們還要有意識地培養學生的空間想象能力。如在學了長方形、正方形、三角形、圓形之后，呈現用這些圖形拼成的一幅美麗的圖畫，讓孩子們從這幅美麗的圖畫中找出所學的圖形，在這具有趣味性和挑戰性的問題情境中，激發了學生探究的欲望。在讓孩子們用學過的圖形畫物體，有的畫出一列小火車，有的畫出一艘輪船，有的畫出機器人，培養了學生的創新意識和實踐能力。四.多媒體輔助，加強空間觀念的訓練能力總是伴隨人的活動而產生和提高的，培養空間觀念的一個重要方法，就是加強空間想象的訓練。在幾何教學中，借助于多媒體教學手段，可以打破傳統教學中的“老師講，學生聽”的習慣，有利于提高空間觀念的形成。如在“角的度量”教學中，用量角器量角是教學中的難點。因為畫角實際上是在量角器上“找”現在的角，而量角的情況就比較復雜一些，不僅只是“找”的問題，還有對應、方位等操作性技能技巧問題，加之量角器 本身有內、外圈兩個方向相反的刻度，什么時候用內刻度方便，什么情況下用外刻度合適，也使學生感到困難。以前在教學這部分知識時，教師又是在黑板上用量角器演示、讓學生觀察、一步步地講解，又是下面一個個對學生進行具體指導，然而由于教師演示操作的過程學生不易看懂，往往造成耗時費力，效果不佳。如果采用 電教手段，把透明量角器通過投影儀（投影儀起著放大作用）反射到屏幕上，學生就能清楚地看到教師演示的量角過程，特別是具體操作中量角器的中心和角的頂點重合，量角器的“0”刻度線與角的一條邊重合以及如何使用內圈、外圈的刻度等問題迎刃而解。另外，運用電教手段對如何度量不同方位的角效果更加明顯。總之，培養空間觀念并不是一朝一夕的事情，不僅需要有很好的空間想象能力，還需要有很豐富的生活經驗。我們應當在數學教學活動中重視學生想象力的培養，要充分挖掘一切可以調動學生思維活躍的因素，通過多種途徑，有效展開教學，使學生空間想象能力得到發展，空間觀念得以建立。