淺析第三學段小學生“空間觀念”培養的案例研究

常青

【摘 要】“空間觀念”是幾何課程改革的一個課程核心的概念，《數學課程標準》描述了空間觀念的主要表現，其中包括“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，進行幾何體與其三視圖、展開圖之間的轉化”。這是一個包括觀察、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，是建立在對周圍環境直接感知基礎上的、對空間與平面相互關系的理解和把握。沒有空間觀念，幾乎談不上任何發明創造，許多的發明創造都是以實物的形態呈現的，都是設計者先根據想象畫出設計圖，然后再做出模型，最后才完善成功的。在這個過程中空間觀念起著非常重要的作用，所以明確空間觀念的意義，認識空間觀念的特點，發展學生的空間觀念非常重要。

【關鍵詞】空間觀念；培養；感知；想象

前言

小學階段學生的思維正處在從具體形象思維向抽象思維過渡的階段，在現實的學習活動中，學生往往缺乏的就是空間觀念，幾何知識的學習成為他們學習的難點。小學階段空間觀念的教學主要體現在“空間與圖形”的教學，其主要內容包括圖形的認識、測量、圖形與變換和圖形與位置等。

高年級數學教材中“圖形與幾何”這一部分內容從直觀逐步過渡到抽象，需要學生具備一定的空間想象能力，特別是在計算做火柴盒、下水管、煙囪等內容，都是高年級數學教學中的難點。學生機械套用公式，解題時重“數”而輕“形”，只重視題中的數據，根據數據進行直覺思維，而忽略了幾何圖形的具體特征等等錯誤。學生頭腦中積累的關于“圖形與幾何”感官經驗和感性認識不足，缺乏空間想象能力。

學生通過觀察、操作、想象、交流、推理等一系列活動，對“空間與圖形”的學習，初步發展空間觀念，既有助于學生更好地認識世界，解決日常生活中的問題，為今后進一步系統學習幾何知識也可打下良好的基礎。

小學生的空間意識往往是在他們學習幾何初步知識的過程中形成的，培養初步的空間觀念是發展空間想象力的基礎，是小學幾何初步知識教學中的一項主要任務，是我們每一位實施新課程數學教師的一項重要任務。因此只有把培養學生的空間觀念落到實處，才能真正發展學生的空間觀念。

一、“空間觀念”的培養在小學數學第三學段教學中的運用現狀

為了保證調查的真實性及避免引導，本次調查利用課余時間對需要了解的幾個問題在不同的時間點進行了調查與訪談。

（一）每年級數學老師為3位，對5、6年級各位數學老師進行調查，讓每位老師思考在日常教學中“空間觀念”的培養教學的課時。我們對6位老師的結果取平均數，我們發現在5、6年級對“空間觀念”的培養所用課時中，5年級較低。

（二）對我校18位數學老師“空間觀念”的培養教學在新課程或新概念學習前期、中期、后期的分布調查，通過分析，我校數學老師均會在新概念導入中“空間觀念”培養，在導入后的中期及后期“空間觀念”培養較少。

（三）我們對我校18位老師進行了幾個教學中遇到的困難的3個方面進行了調查，3方面困難可多選，通過分析，在教學中“空間觀念”培養初期接受度低，習慣難以形成，依賴性強都會遇到不同程度的困難，初期接受度低最為困難。

結合第三學段小學生“空間觀念”培養的案例研究，我們不難發現：學生對幾何解題思維與接受度仍需提高，為了提高學生對解題思維與接受度，教師們必須從低年級開始加強對“空間觀念”的培養教學，及對學生“空間觀念”思維的引導。

二、第三學段小學生“空間觀念”培養的有效的教學方法

下面將通過對第三學段小學生“空間觀念”培養的案例研究，以學生階段性的學習成績、學習習慣及學習主動性判斷“空間觀念”培養在小學第三學段數學中的運用方法是否合理并不斷調整，形成一套有效的教學方法。

（一）利用生活經驗，培養學生的空間觀念

生活中的許多事物，如電視、門窗、書本、紙盒等都是從最初的看圖識物到接觸實物進行幾何知識學習的基礎。認識線、面、體、角等相關的初步知識；“太陽的升落”認識方向的相關知識；汽車的行駛，升降旗等現象認識平移；從風車、摩天輪的轉動等觀察到旋轉等等。空間意識的初步形成，有助于學生對事物的理解。

教師應該針對不同時期學生的思維特點進行教育教學，將教學與生活緊密的聯系起來，通過引導，突破單純的認識，培養學生粗淺的抽象理解能力，對生活的感知能力。采用開放式的課堂形式來組織教學，以學生為中心，通過創設研究問題的情境讓學生進行合作學習、共同探索，讓學生自己經歷觀察、分析、感知、發現和探索，從而激發學生的求知欲，調動他們學習數學的興趣。

教學過程中應重視情境教學，充分考慮學生的心理和認知規律，利用教材中的生活信息，挖掘學生已有的生活經驗，幫助學生培養空間觀念。使學生逐步形成空間觀念的意識和能力，發展學生的數學思維。

（二）通過各種感知活動，加強操作能力的培養

一個清晰的幾何概念的呈現，必須以學生的接受和理解能力為基礎，借助教具的直觀演示，學生動手操作等活動來完成，進而理解概念的本質含義、概念之間的聯系，達到教學目的，發展學生的空間認識。學生的動手操作過程其實是學生手、眼、腦等多種器官協同合作的過程。它可以調動學生的多種感官參與學習過程。因此，在教學中，教師要多制造讓學生動手體會的機會，讓他們在動手的同時從幾何概念出發引導他們進行獨立思考，從而使空間觀念進一步得到發展。

在教學《長方體的體積》這一課時，教材中并沒有給出長方體的定義，而是通過對圖形的觀察，指出物體的形狀，生活中最為常見的紙盒作就是教師最好的教具，讓學生先觀察紙盒的構成，再讓學生動手將紙盒拆開，展開成平面圖，將相對的面涂上同一個顏色進行比較，深刻的體會長方體的概念。在動手的過程中進行體會、理解，可以使原有的意識得到進一步的發展。

小學生對于圖形的認識多從動手操作中得來，只有通過實際觀察、制作、測量、拆拼、實驗等活動，學生才能獲得有關圖形特征的深刻印象，形成表象；學生親自動手，讓視覺、聽覺、觸覺等多種感官協同參與活動，使學生有較多的機會通過內容豐富的圖形符號感知及實際操作探究活動，有利于空間觀念的形成和鞏固。因此，在認識平面圖形和立體圖形的時候，必須讓學生自備實物，通過看、摸、說、畫、比等方法了解各種立體圖形的形狀及性質。有了親身感受，對以后的觀察物體和動手操作奠定基礎。

（三）利用多媒體輔助教學，加強空間觀念的訓練

空間觀念的形成與幾何初步知識的教學密不可分，小學生由于年齡和知識結構的局限，往往離不開這些幾何實體，而依賴于頭腦中對物體的形狀、大小和相互位置關系的形象反映，學生對幾何形體的再現，對周長、面積、體積的計算，

要求學生必須有一定的空間想象能力。空間觀念的培養，依賴于學生多種感觀的參與，依賴于空間想象能力的發展，應用傳統教學手段雖能體現教學目標，但收效甚微，多媒體教學具有色彩豐富，能化靜為動，化虛為實，化繁為簡，化抽象為直觀，不受時間的限制等特點，多媒體教學手段具有傳統教學手段所無法比擬的優越性，能大大增強教學效果。

小學生的空間意識往往是在他們學習幾何初步知識的過程中形成的，學生通過觀察、操作、想象、交流、推理等一系列活動，初步發展空間觀念，既有助于學生更好地認識世界，解決日常生活中的問題，為今后進一步系統學習幾何知識也可打下良好的基礎。培養初步的空間觀念是發展空間想象力的基礎，是小學幾何初步知識教學中的一項主要任務，是我們每一位實施新課程數學教師的一項重要任務。因此只有把培養學生的空間觀念落到實處，才能真正發展學生的空間觀念。

參考文獻：

[1]鄭俊選·小學數學教學改革實踐和研究·人民教育·2003

[2]黃偉星·有效發展學生空間觀念的策略·江蘇教育·2005

[3]楊政.《培養孩子的學習興趣》[N]重慶日報.2000

（作者單位：陜師大錦園小學）