在小學數學教學中培養學生空間觀念的策略研究

摘要：《數學課程標準》提出十大核心觀念其中之一是培養學生的空間觀念，在新課改理念下研究如何培養學生空間觀念、提升學生創新能力變得十分必要。本文將結合實例談談如何培養學生空間想象力，通過整合教學資源、轉變呈現方式，以學生生活經驗為源頭，創新運用游戲、實驗、多媒體的手段，有效培養學生空間觀念。

關鍵詞：數學課堂;培養;空間觀念

《數學課程標準》指出：空間觀念主要表現在“能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，進行幾何體與其三視圖、展開圖之間的轉化;能根據條件做出立體圖形或畫出圖形;能從較復雜的圖形中分解出基本的圖形，并能分析其中的基本元素及其關系;能描述實物或幾何圖形的運動和變化;能采用適當的方式描述物體間的位置關系;能運用圖形形象地描述問題，利用直觀來進行思考。”培養學生的空間觀念有利于學生更進一步的了解、領會生活中的空間，更好地生存和成長。老師講、學生聽的滿堂灌模式無法形成學生的空間觀念，這樣的教學學生無需“構想”，只要牢牢記住解題的辦法。當碰到一些實際應用時學生往往無法從描述中想象出物體的具體形象，更無法從中提取，分解成相關的幾何圖像，找到解決問題的方法。

在課堂中把握空間觀念教學的核心，合理整合資源、創新呈現方式可以有效提高教學效率。下面就結合本人數學課堂教學的實際，提出自己的一些看法。

一、 結合生活經驗、實物，培養空間觀念

學生的日常生活中充滿數學現象，教材中的例子是把生活中的數學進行提煉、精簡，學生通過學習掌握了知識，但往往又無法應用到生活中去。這是由于教師沒有將大量的實例與知識進行聯系，讓學生發現知識與生活的關聯點。例如很多學生在一年級學習了上下、前后、左右的知識，到了五六年級在做隊形隊列訓練時還分不清向左轉、向右轉，鬧出笑話，其實這是學生沒有把左、右兩個方向與生活中很多習慣聯系起來。所以教師在教學左、右這個知識時要引導學生進行大量的聯想，如我們吃飯習慣用右手抓筷子，習慣用右手寫字，人上樓梯靠右行、車在路上要靠右行駛，行隊禮用右手，摸摸心跳，心臟在左邊等等。通過大量的事例和對應游戲練習，讓學生牢記區分左右的辦法，突破難點。學生生活經驗是寶貴的資源，教師要充分發掘身邊的素材，將目光從課本拓寬到生活，引導學生觀察生活這個廣闊天地，將有助于拓展學生空間觀念的廣度。

學生對空間觀念的理解不是一步到位，教師在處理教材時不能停留在表面，而要通過發掘內涵，創新利用實物等延伸知識的深度。例如：在學習五年級下冊圖形的旋轉內容時，很多學生在方格紙上畫出圖形旋轉后的圖形時出錯，不是把圖形畫反了，就是把三角形的兩條直角邊長短畫錯。甚至有學生把旋轉的方向、角度畫錯。教師可以借助常見的風車，把這個問題迎刃而解。在課堂上教師先讓學生觀察風車，說出它的特點，再旋轉風車，讓學生感受對稱圖形的美（軸對稱、中心對稱）和旋轉帶來圖形變換的美感，了解它在生活中的應用。當我把風車的一塊葉片換成小一點的，或把它裝反的時候，學生紛紛反對，說這樣不美觀，這樣就培養了空間直覺。這時我引導學生用三角形代替葉片在紙上畫出風車，比一比誰畫得準畫得美。最后我出示一片葉子的風車，讓學生先畫出一個三角形，然后教師再順時針旋轉90度讓學生照著畫出另一片葉子，通過幾次不同方向不同角度的旋轉，學生順利地掌握了畫法。接著我又讓學生設計制作了不少美麗、形態各異的風車進行展示，這樣既鍛煉了學生的動手能力，又延伸了空間觀念的深度。

二、 開展游戲、體驗式活動，發展空間觀念

游戲給人帶來愉悅，讓人在輕松心情下學到知識，符合小學生的年齡特征，體驗式活動更令人記憶猶新，興趣高漲。例如在一年級下冊認識平面圖形中以七巧板為器材組織學生開展競賽類游戲，既讓學生感到熟悉，又因七巧板的組合千變萬化，表現出的形態生動有趣，易引發學生探索。在游戲中學生往往不能準確地用圖形拼出想要表達的實物，教師可以先出示實物的圖片，讓學生說說各部分像什么形狀，然后把各種形狀從上而下，或從左到右按一定的順序拼出來。最后讓學生直接在腦海里想象出各種實物，再從實物中提取相關的圖形，把它拼出來。學生經歷了實物—提取圖形—再現實物的過程無形中又發展了空間觀念。

例如：在教學六年級上冊位置與方向時，學生學會以一個點為參照描述另一個點在什么方向，距離有多遠。教師向學生出示了一段我軍特種部隊戰斗的視頻：雄鷹，雄鷹報告你的位置，報告：老虎老虎，我在你的5點鐘方向，距離300米。老虎：收到，馬上向我靠攏。學生看得熱血沸騰，教師馬上引導問：你聽得懂嗎？老虎在雄鷹的什么方向，如你是雄鷹你能準確到達老虎的位置嗎？接著學生分成了幾組到運動場上體驗了一把軍人戰斗的過程。在這學習過程中學生體驗到樂趣，又把兩點之間相對的方向和距離的知識銘記于心。

三、 利用多媒體、創新教具展示、提升空間觀念

在發展學生空間觀念時我們會遇到如何引導學生進行平面圖形與立體圖形之間的聯系和轉換難題，這時我們就要利用多媒體、動畫多角度展示的便利性，形象性，甚至動手開發一些新穎的教具了。

例如在六年級下冊認識圓柱時有個操作活動是讓學生通過快速旋轉長方形硬紙、以圖引導學生想象出圓柱。但是學生用手旋轉的速度很慢，呈現的效果很差，很多學生聯想不到。我就用一個小電機，一節小竹管，把小竹管一端剖開，一端連在電機軸上，當把硬紙片插上小竹管上，接通電源。一個圓柱體躍躍欲現在學生的面前。學生觀察得很仔細、很

認真、很有興趣。再讓學生說出紙片的長、寬與圓柱的高、半徑的關系，學生說得又快又準確。當不斷的變換紙片時學生甚至不用開動電機就能展開空間想象，體會立體圖形的形成過程，學生的空間觀念得到了很大的發展。同樣，這個教具適合于圓錐和各種組合立體圖形的空間想象引導教學。

利用多媒體畫圖工具，讓教師畫出的立體圖形更標準、更美觀，更是節約了課堂上寶貴的時間，為學生展示更豐富的內容創造了條件。當一些枯燥難懂的推導過程配以生動形象的動畫展示，也變得簡明有趣了。

四、 實踐操作與數學思考相結合，深化空間觀念

當動手操作與數學思考相結合，實踐操作才變得有意義，是促進學生空間觀念形成和發展的基本途徑。在教學圓柱體的體積時我沒有急于向學生展示常規的推導過程，而是讓學生猜想圓柱的體積可能與什么有關，然后向學生出示了幾個不同大小的圓柱體積木、長方體空盒、水、尺子。讓學生以小組為單位選擇器材，設計實驗方案，量度必要數據，求出圓柱體的體積。由于學生聽過阿基米德和愛迪生的有關故事。很快就設計了把求圓柱體積轉化成求長方體體積的實驗方案，并求出各個圓柱的體積。并通過把圓柱的高、半徑、底面積、體積等條件和結果列表一一對比，找出了圓柱體積與高和半徑的關系，驗證了自己的猜想：圓柱的體積=底面積×高。在這個過程中學生經歷了探索的全過程，動腦猜想，細心觀察，合作推理，動手驗證，還通過想象把圓柱轉換成長方體，既掌握知識又發展空間觀念。

在教學四年級下冊觀察二時教師制作了一個可以單獨打開前面、左面、上面的暗箱，然后請學生猜猜里面裝了什么東西，是什么形狀？并讓四人小組的1、2、3號學生依次上來觀察暗箱的前面、左面、上面，把看到的畫下來，回到小組后討論，用手中的正方體根據討論結果擺出組合體的形狀。最后教師揭開謎底，擺對的小組歡呼雀躍。幾次之后，各個小組都能正確擺對我的原型。暗箱是為了激發興趣，只看到一面是為了認真觀察，留下思考余地;討論、動手擺放是為了讓學生親歷從二維圖形到三維圖形的轉化過程。引導學生將觀察與想象結合起來，有效培養了學生空間觀念，更讓學生在動腦、動口、動手進行深度學習過程中掌握知識技能，學會探究學習與合作學習。

培養、發展學生空間觀念，對提升民族創新能力、實踐能力意義非凡。我們要遵循學生認知規律，整合資源，采取各種教學方式，引導運用學生多感官參與學習，動手、動腦，合作探究，表象內化，讓他們的空間觀念得以提升。

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作者簡介：

鄺銳堅，廣東省廣州市，廣州市從化區太平鎮上塘小學。