基于數字化背景的小學數學空間觀念的培養探究

陳美芳

（福建省連江縣教師進修學校附屬小學，福建連江 350500）

引 言

《義務教育數學課程標準（2011年版）》提出，空間觀念的知識是重要學習的內容之一，其主要目的是能夠更好地培養學生的空間觀念。在小學階段，加強學生的空間觀念和空間想象力是數學教學的重要任務之一，且提升學生的空間想象力對于他們更好地理解生活中的空間有著重要意義[1]。隨著科技的發展，信息技術和多媒體手段在教學中得到廣泛應用，對培養學生的空間觀念具有重要意義，本文將從數字化角度出發，探究如何在小學數學課堂中更好地培養學生的空間觀念。

一、教學內容和生活經驗相結合，培養空間觀念

新課標中明確指出，教學活動要充分與學生的實際生活結合，充分考慮學生現有的認知水平。培養學生的空間觀念自然離不開學生的生活經驗，因此，教學必須要注重知識與生活的密切聯系，讓學生從自己熟悉的情境出發[2]。另外，在小學幾何知識學習中，很多內容與學生的生活聯系緊密，能夠從生活中找到原型，教師應該抓住這一優勢展開教學。例如，在教學《角和三角的認識》時，教師可以通過多媒體教學為學生展示生活中的場景或畫面，讓學生觀察圖片，找到圖片中所蘊含的角的內容。然后根據學生的回答，教師通過鼠標點擊出示圖中角的部分，幫助學生將數學的知識與生活進行結合，更有助于學生形成空間的觀念。在這一過程中，學生能更好地理解相關知識，培養學生的空間觀念。

二、打造開放教學環境，培養學生空間觀念

根據小學生的年齡和認知特點，在實際教學中，無法建立空間概念，頭腦中不能形成直觀的空間模型。教師可以讓學生動手制作模具，邊實踐邊思考，將抽象內容轉化為直觀內容。例如，教師可以設計問題：有4個正方體，如再添加1個正方體，為了確保正面觀察圖形不產生形狀變化，應該如何擺圖？這是一道開放性題目，學生需要發散思維進行思考和嘗試。這時，教師可以讓學生制作模型，動手擺放模型，通過動手操作得到答案。在這一練習過程中培養學生的空間觀念，在數字化背景下，教師可以借助多媒體教學，讓學生觀看動態擺放圖，或借助電子白板讓學生進行擺放操作，逐漸培養學生的空間觀念。例如，在學習平行和垂直的問題時，教師可以借助學生熟悉的魔方展開開放性教學，在魔方中尋找互相平行和垂直的線，讓學生指出不同面上的兩條線的關系或在魔方的面中畫出垂直和平行的線。這時，會出現有的學生在同一個面中畫出兩條線，有的學生在魔方的不同面中畫線，產生思維沖突。此時，教師解決“在同一個平面內”研究兩條線的突破點，為學生建立良好的空間感，讓學生在輕松開放的情境下塑造空間感，提升空間觀念。

三、在指導繪圖中提升空間想象

在日常教學中，我們經常將空間立體圖形繪制在紙上或黑板上，但這樣的方式無法有效提升學生的空間觀念。教師可以借助多媒體指導學生繪制空間圖形，提高學生的繪圖能力。學生只有通過動手操作，才能更好地理解和認識每一個立體幾何圖形，建立良好的空間觀念。例如，學習長方體的表面積計算時，教師可以通過三個環節完成知識的講解。首先，向學生展示實物，給出長寬高。其次，讓學生借助實物計算表面積，利用多媒體出示長方體的透視圖，讓學生通過透視圖思考每個長和寬或和高之間，得到的是哪一個長方體中的長方形。再次，讓學生動手繪制長方體，脫離圖形，憑借想象思考要求的某個面的面積。最后，通過多媒體展示結果，讓學生的空間觀念得到循序漸進的發展。

再如，在數學練習中也會涉及需要學生繪制圖形。如圖1、2、3、4，4個圖形的面積都是36平方分米，將這些圖形分別卷成圓柱，哪個圓柱的體積最小？哪個圓柱的體積最大？你有什么發現？（單位：分米）

圖1

圖2

圖3

圖4

學生需要發揮空間想象力，將這些圖形卷成圓柱，這些長方形就是圓柱的側面，學生需要動手繪制出圓柱。前3個圖形各有2種卷法，所以共要畫出7個圓柱，找準每個圓柱相對應的底面周長和高，并標出數據，然后根據每個圓柱的數據，利用“π×（底面周長÷2π）的平方再乘以高”得出每個圓柱體積。通過比較發現，側面積相等時，底面半徑越大，體積就越大。這個題目對于小學生來說比較難，教師可以讓學生繪制畫圖，利用多媒體呈現各種圓柱并標出數據，將抽象的內容直觀呈現，厘清已知條件，難題將迎刃而解。

四、學會在觀察中聯想，培養空間觀念

通過對學生觀察聯想的引導能夠有效培養學生的空間觀念。教師在學習中要努力為學生營造能夠激發聯想的場景，在課堂中為學生提供聯想訓練的機會，通過提升聯想能力來提升學生的空間觀念。在學習最基本的正方形、長方形、平行四邊形和圓形后，教師可以讓學生自主聯想這些圖形，繪制圖畫。有的學生能夠很巧妙地組合這些圖形，形成一些新的圖形。總之，在空間觀念的培養過程中，教師一定要加強培養學生的想象力，借助想象力和觀察力共同促進學生空間觀念的發展。

結 語

總之，當今社會下，信息化發展迅速并被廣泛應用，它在提升教學質量和效率上發揮了重要作用。那么基于數字化時代背景下，教師應充分利用科技手段開展數學課堂幾何教學，從學生的想象力、繪圖能力和數學與生活相結合的能力方面提升學生的空間觀念。教師應注重創設教學情境，通過多媒體動態展示圖形和透視圖，讓學生借助動態圖形完成幾何學習，構建更好的空間觀念，發散學生的空間思維，提升自身的綜合能力。