小學數學圖形教學中學生空間觀念的培養探析

張玉梅

摘要：空間觀念一個人對于三維世界的意識感受，它融合了具象與想象的意識差別，解決了有限和無限的矛盾沖突，具備優秀的空間感，可以發掘現實世界更多的美感，養成更好的空間邏輯思維，而這種邏輯思維，是一個現實的人必須存在的生存技能之一，而在數學教學上，專門分出了“代數”和“幾何”的課程，對于幾何學的具體研究雖然是從高年級開始，但是培養空間感就需要從小學中開始塑造，而本文探討的就是如何在小學階段建立最基本的空間觀念。

關鍵詞：小學數學;空間觀念

引言

在小學階段的孩子，空間觀念才剛剛建立，邏輯思維方式處在最基本的水平，演算能力弱，獲取知識主要靠自己眼睛的所見所得，這時要想在小學階段為孩子建立良好的空間感具有一定的難度，不過在實際的課標要求中，圖形教學已經被合理編排到了各個年級的數學教材中，它可為小學階段的學生培養空間觀念提供指引，所以在實際教學中，應當結合教材，針對該階段孩子的接受能力做出具體的教學安排，具體實施方案可以參考以下：

一、動手實踐，獲取最直接的空間感受

通過實踐操作，以最直接的具象化方式讓孩子建立最初步的空間觀念，該方法可以應用在一二年的小學生身上，在實際教學中，可以為孩子發放實際的幾何體模型，為他們解釋“線”“面”“頂點”“邊”等基礎詞匯的含義，教師可以通過互動的方式讓孩子自己來數每個幾何體具有“多少個面”“多少頂點”，在此過程中，為孩子塑造最基本的幾何體之間的“面”與“面”之間的結構組合與最終立體形狀之間的關系。

二、引導觀察，建立最基本的動態空間感

當學生進入到三四年級時，開始接觸到幾何體表面積和體積的計算方式，并且開始有了“點動成線，線動成面，面動成體”的動態空間感，在針對三四年級的學生進行教學時，應當開始啟發學生以自己的觀察來強化空間感。

在具體的教學中，通過旋轉平面來構建幾何體是調動學生產生動態空間感的好辦法，比如“三角形繞邊軸旋轉成為圓錐”，“方形繞邊軸旋轉成為圓柱”，這在傳統的教學中實現操作有較大的難度，但是如果在現代多媒體的幫助下來進行演示就會變得非常形象，在此過程中，教師應當鼓勵學生自行地展開思考，比如“旋轉中旋轉軸的選取對于得到的立方體結果有什么影響？…同一個幾何體可以是不同的圖形旋轉得到的嗎”，通過學生自己的觀察總結，他們就會明白這樣的基本道理，那就是空間的物體可以看做面的運動形成的，立體上問題轉換到面的方向解決是可行的。

當然除了旋轉構成幾何體的思路外，像是以排水的方式實現體積到容積的轉化，以展開圖的方式將幾何體平面化，都能為學生進一步提升空間感。

三、發展想象，培養慎密的空間思維

當學生進入到五六年級時，他們的想象力已經發展到了一定的水平，這時，教學的重點就是立足于此鼓勵孩子想象，進一步提升空間思維能力。

在教材的編排上，五年級的孩子具備了平面幾何體的表面積和體積的計算能力，六年級的孩子已經開始了解球體，圓柱，圓錐等曲面幾何體的計算，這時，教師應當開始培養孩子對于想象中的空間幾何體進行數據化的處理，以計算的方式來驗證自己想象的正確性，將重點從直觀感受的“認為誰大”轉變到“數據證明誰更大”這樣的邏輯解答方案上來。

同樣以旋轉平面圖形為例，這時的孩子應當具有獨立判斷的能力，在旋轉之前就能在空間上形成圖形的旋轉軌跡，每一條邊對應的數據是多少都應當胸有成竹，這時，教師可以提出更高的要求，比如“如何旋轉得到最大表面積？”“幾何體的截面可能都是些什么形狀”等等問題，另外一類可以貫穿小學階段的問題就是正方體骰子的展開問題，在低年級時，可以讓學生根據存在的正方體骰子判斷可能看見的三個面分別是什么樣的，在高年級時，可以提出讓學生自己在腦海中拆解立方體，判斷可能的展開圖的紋理應當是什么樣的，這樣的問題難度較高，甚至被插入到測試成年人的io的題庫中，不過在實際效果上，立體骰子的展開問題的確對于學生培養立體空間觀念有很好的幫助。

四、聯系生活，激發興趣

具象化思維是小學生的主要思維方式，空間邏輯思維的培養對于小學生的要求較高，因此在小學全階段中，以興趣為導向，將空間觀念的培養向具象化方向靠攏，對于激發小學生的學習熱情十分重要，比如在講到長方體時，直接以教室為模型，分別讓學生標記長寬高，如果扭轉方向，長寬高分別又是什么，在此過程中，讓學生理解，長寬高只是一種稱謂，并不一定是將長邊叫做長，將豎邊叫做高，但是長寬高必須是一個頂點的三條邊這一點不能出錯。

五、合作探究建構數學

有效的數學學習活動不能單純地依賴模仿與記憶，動手實踐、自主探索與合作交流也是學生學習數學的重要方式。因此，小組合作探究是時代賦予數學教學活動的要求。如在學生初步感知長方形、正方形、平行四邊形后，要求學生利用手中的材料先開展自主學習，即看一看、想一想、量一量、比一比、折一折等實踐活動，讓每個學生經歷了從具體形象的操作中了解、體會這三種圖形的邊和角的特點的過程，然后在小組里討論、交流、驗證，真正把學生推到了學習的主體地位。由自主探索找特征合作交流說特征動手操作驗特征，學生在這一過程中獲取了廣泛的數學活動經驗，為學生主動建構這三種圖形的特征做好了鋪墊。

六、結束語

小學生的空間觀念較弱，但是它們本身的想象力卻很強，通過將空間和想象力結合，以空間想象能力來促進孩子慎密的空間邏輯思維培養很有益處，而小學數學就是塑造空間觀念最重要的階段，在此階段中，教師應當以圖形教學為方式，將空間建立在圖形平面上，實現具象到抽象的轉變，在教學重心上，應當由淺到深，從最基礎的接觸了解發展到后面的數據計算上，在此過程中，要多多聯系生活，引導孩子以抽象的空間思維觀察身邊的事物，從而逐步培養起孩子的空間觀念，在教學方式上，善于借用多媒體，以直觀的圖形到幾何體的構建為孩子展現空間變換過程;結合教材，引導孩子興趣，善于運用教學資源，達到提升孩子空間觀念的目的。

參考文獻

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