在數(shù)學活動中，發(fā)展學生的空間想象力

周小娟

想象是人們在感性形象基礎(chǔ)上形成新形象的心理過程。曹力翰提出，空間想象力就是以現(xiàn)實世界為背景，對幾何表象進行加工改造，創(chuàng)造新的形象的能力。空間想象力的本質(zhì)是“想象與創(chuàng)造”。

《數(shù)學新課程標準》指出：數(shù)學教學是數(shù)學活動的教學。有效的數(shù)學學習過程不能單純依靠模仿記憶，教師應(yīng)引導學生主動的從事觀察、實驗、猜測、驗證、推理及交流等數(shù)學活動，從而使學生形成自己對數(shù)學知識的理解和有效的學習策略，發(fā)展學生的能力。而數(shù)學教學的主要目標之一就是培養(yǎng)學生的空間想象能力。我們在空間與圖形的教學中就側(cè)重研究空間想象能力的培養(yǎng)。

在數(shù)學教學中，培養(yǎng)學生的空間想象，探討小學生空間想象能力的開發(fā)培養(yǎng)策略，對提高學生數(shù)學素質(zhì)，完成數(shù)學教學任務(wù)，意義重大。那么，如何培養(yǎng)小學生的數(shù)學空間想象能力呢？通過日常教學實踐積累，我認為從以下幾方面著手培養(yǎng)效果還是比較好的。

一、增強感性認識，進行表象積累，發(fā)展空間觀念

1.通過觀察實物，給學生創(chuàng)造表象積累

我們知道一個人頭腦中舊形象的素材越多，構(gòu)成新形象的可能性就越大，想象能力也就越豐富，頭腦中舊形象的素材越少，想象能力也就越差，可見有效的表象積累是培養(yǎng)想象能力的關(guān)鍵。因此，在小學數(shù)學教學中，我們要注意給學生創(chuàng)造表象積累的條件，例如：運用實物、模型展示直觀圖像。并且引導學生認真進行觀察分析，幫助他們從實物直觀到抽象思維，逐步培養(yǎng)空間想象能力，在頭腦中實現(xiàn)物與圖的轉(zhuǎn)化。

2.結(jié)合課件、動畫、微課等現(xiàn)代化元素發(fā)展學生的空間觀念

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機為“空間與圖形”的教學提供了有力的工具。在現(xiàn)實生活中沒法提供觀察的機會時，多媒體的運用就能發(fā)揮其獨特的優(yōu)勢，突破時間和空間的限制，生動形象地再現(xiàn)事物發(fā)生和發(fā)展的過程。

例如教學北師大版小學數(shù)學四年級下冊數(shù)學好玩中《優(yōu)化》一課時，我組織學生進行小組討論交流、動手操作探索三張餅的烙法并進行匯報展示，之后我輔以卡通動畫展示烙餅過程，生動形象地再現(xiàn)了三張餅的動態(tài)烙餅過程，以加深學生對此最優(yōu)方案的理解和感悟。這樣效果更好，教學質(zhì)量更高。

例如教學北師大版小學數(shù)學三年級下冊第五單元《面積單位》一課時，由于面積單位對于學生而言是抽象的，難以形成表象的。為此，我采用生動有趣的微課介紹，用學生喜聞樂見的動畫微課形式進行介紹，生動有趣，讓學生形象地認識了面積單位，初步建立了面積單位的表象。

二、加強操作體驗，形成空間表象，發(fā)展空間觀念

動手操作是學生形成空間表象，獲得空間觀念的最好途徑，可以幫助學生準確地想象出幾何圖形形成現(xiàn)實空間、圖形的形象，能準確地描述實物或幾何圖形的運動和變化。使學生能進一步在大腦中留下空間圖形的形象，從而建立空間觀念，發(fā)展空間觀念。

例如教學北師大版小學數(shù)學四年級下冊第二單元的《三角形的內(nèi)角和》一課時，我組織學生進行小組合作交流、動手操作。讓學生通過猜一猜→量一量→撕一撕→折一折→拼一拼……進行自主地學習。讓學生經(jīng)歷猜想、驗證、結(jié)論、應(yīng)用活動過程，探索三角形的內(nèi)角和是180°的規(guī)律。鍛煉學生的思維創(chuàng)新意識，及動手操作能力，發(fā)展空間觀念和論證推理能力。

在教學北師大版小學二年級下冊的《鉛筆有多長》一課時，我先采用微課的形式，讓學生初建毫米的表象。為了促進學生對毫米表象的逐漸清晰。我創(chuàng)設(shè)了一系列的畫一畫、摸一摸、估一估等操作活動。

三、重視想象培養(yǎng)，積累想象經(jīng)驗，發(fā)展空間觀念

空間觀念的培養(yǎng)不是一蹴而就的，它需要不斷的經(jīng)驗的積累、想象力的豐富，因此教學中要為學生提供足夠的時間和空間去觀察和想象、操作和分析。

培養(yǎng)發(fā)展學生的空間觀念，不但要注重觀察與操作，還要加強想象，在教學時采用操作——觀察——想象的教學方法幫助學生學習。在動手操作前或后要適當?shù)丶訌妼W生的想象比劃。想象比劃更多的是一種操作后對已有表象的再現(xiàn)和回憶，這樣既能發(fā)展學生空間想象能力又能更好地發(fā)展學生的數(shù)學思維。

例如，教學“正方體展開圖”時，可以讓學生折一折，通過操作找到結(jié)果；也可以不折，先想一想，再動手驗證。又如：教學六年級下冊圓柱時，讓學生仔細觀察并想象沿著長方形的一邊長旋轉(zhuǎn)一周所形成的形狀。會形成了怎樣的立體圖形？這樣通過想象有利于發(fā)展學生的空間想象力，促進空間觀念的形成。

愛因斯坦說過“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切、推動著進步，并且是知識進化的源泉。”“空間想象力的培養(yǎng)是一個從無到有、從有到好的過程，但能力的培養(yǎng)不是一節(jié)兩節(jié)課就能實現(xiàn)的，必須貫穿教學的始終。我們應(yīng)當在數(shù)學教學中多創(chuàng)設(shè)活動的機會，讓學生在數(shù)學活動中，增強感性認識，進行表象積累；加強操作體驗，形成空間表象；重視想象培養(yǎng)，積累想象經(jīng)驗，讓學生在活動中感知、體驗，在體驗中想象、升華，在想象中發(fā)展學生的空間想象力。