小學數學教學中對學生空間觀念的培養

胡小波

【摘 要】空間觀念作為小學數學學習的重要內容，在新課標中被明確指出，足以說明，在數學教學活動中，讓學生建立空間觀念，是新理念下數學教學活動中的一項重要內容，也是學生應具備的一種基本數學素質。兒童時代是空間觀念的重要發展階段，數學空間觀念的形成，對學生進一步學習幾何知識及其他知識有重要影響。

【關鍵詞】小學數學;圖形與空間觀念;課堂教育

空間觀念是指物體與物體間的距離、方向及物體的大小和形狀留在人腦中的表象。從數學學科角度來說，是學生理解數學知識、掌握計算公式、提高應用解題能力不可忽視的素質;從個體生存意義角度來看，則是人們更好地認識和描述生活并進行交流的重要工具。正因為空間觀念培養的重要性，《數學課程標準（實驗稿）》（以下簡稱“標準”）把“空間觀念”作為義務教育階段培養學生初步創新精神和實踐能力的一個重要學習內容。但由于小學生認知能力的限制與空間想象力的局限性，以及教學內容的抽象性，令課堂教學困難重重。為了盡可能地提升教學效率，幫助學生建立健全的圖形與空間觀念，教師需要采取合理的教學策略與科學的教學方法，全面提升教學質量，促進學生空間觀念的形成與發展。

一、利用學生的知識經驗，在寬松的環境中培養空間觀念

空間觀念是從現實生活中積累的豐富的幾何知識體驗出發，從經驗活動的過程中逐步建立起來的，這是學生理解和發展空間觀念的寶貴資源。對于抽象的空間圖形的理，解學生總是一頭霧水，但對于現實中可接觸到的客觀事物，他們卻總是表現出濃厚的興趣。因此，教師要根據教材特點和學生的心理特點，創設寬松的教學環境，激發學生的學習興趣。如教學“觀察物體”時，先讓學生用“搭積木”的方法照著教材中的圖形擺一擺，看一共需要用幾塊正方體搭成，再組織學生從正面、側面、上面觀察。學生直接觀察書上的立體圖形需要空間想象，小學生的空間想象能力較弱，像這樣讓學生動手擺一擺，以實見虛，通過不斷感知，積累豐富的表象，能使學生在學習活動中獲得良好的空間認知經驗，從而建立并發展空間觀念。

二、利用教材中的素材，在認真觀察中培養空間觀念

根據小學生的年齡特征，充分利用教材中提供的直觀圖形、實物的觀察和實際操作提高視覺、觸覺、聽覺等各種感官參與活動，是學生形成空間觀念的有效途徑。數學是一門具有較強思維性質的學科，觀察是進行思維活動的窗口，是接觸現實世界的觸角，是學生認識事物最直接的一種方法，也是形成和發現數學知識的基本方法之一。因此，在課堂教學中，教師要引導學生圍繞目標有序、認真、多角度、全方位地進行觀察，同時引導學生用直觀認識來表達和交流觀察到的信息，從而在頭腦中形成鮮明的直觀形象，建立和發展空間觀念。如在教學“圓柱的認識”時，教師可先出示一個圓柱體的模型，引導學生觀察并回答：（1）圓柱有幾個面？（2）相對的上下兩個面的形狀、大小怎樣？（3）沿著圓柱側面的一條高展開是什么圖形？（4）側面展開后所得的長方形的長和寬分別與圓柱的什么部分有什么關系？（5）你們有沒有辦法加以驗證呢？通過驗證這一活動，能夠強化學生對圓柱的整體認識，能更高層次上發展學生的空間觀念。

三、加強操作感知，在操作活動中培養空間觀念

學生空間觀念的形成，單靠觀察是不夠的，還需要通過自己動手操作。動手操作是學生直接獲取經驗知識的最好途徑，它可以啟發學生積極參與思考，激發學生對數學產生興趣與探索欲望。學生的動手操作過程其實是手、眼、腦等多種感官協同合作的過程，操作活動可以幫助學生準確地想象出幾何圖形形成現實空間、圖形的形象，能準確描述實物或幾何圖形的運動和變化，能使學生進一步在大腦中留下空間圖形的形象，從而建立與發展空間觀念。

如教學“長方體的體積”時，我用小正方體積木讓學生練習拼合成長方體（正方體），讓學生通過比較相對面的大小、體積變化等來推導體積公式。這種實際操作不但可以使學生在操作過程中提高動手能力，而且容易把感性認識上升到理性認識，牢固地建立起長方體（正方體）的空間觀念。

四、利用多媒體輔助教學，加強空間觀念的訓練

能力總是伴隨人的活動而產生和提高，培養空間觀念的一個重要方法就是加強空間想象的訓練。教師可以借助多媒體教學手段，打破傳統教學中“老師講，學生聽”的模式，幫助學生形成空間觀念。如學習“平移與旋轉”一課，教師根據教材中提供的素材，通過聯系實際播放視頻，展示生活中的平移和旋轉，既激發了學生的興趣，又讓學生初步感受到了平移與旋轉的特點。又如，教學“圓的面積計算”一課，講授“如何將圓形轉化成我們學過的圖形來推導出圓的面積計算公式”時，教師通過動態畫面的演示，將圓通過圓心平均分成若干份可以拼成一個近似的長方形、三角形、梯形……這樣不需教師太多的講解，學生自己就可以找到答案。多媒體教學有不可比擬的優越性，它能直觀、生動、形象地進行教學，突出教學重點，淺化教學難點，加快學生對抽象幾何知識的理解，能取得較好的教學效果。

總之，我們在實際教學中，應充分挖掘教材中的素材，結合幾何知識本身的特點，讓學生從觀察、操作入手，注重語言表述與判別，并利用各種有效手段培養學生的空間觀念，在獲取和運用幾何初步知識的過程中，把初步培養學生的空間觀念真正落在實處。