淺談小學數學教學中學生空間觀念的培養(yǎng)

摘 要： 培養(yǎng)學生的空間觀念是教育新時代小學教師關注的焦點與努力的方向。空間觀念的培養(yǎng)并不是一朝一夕就能夠實現(xiàn)的，而是要將其潤物無聲地滲透到小學數學教學過程的方方面面。對于每一位小學數學教師而言，為了更好地在小學數學教學過程中，循序漸進、卓有成效地培養(yǎng)小學生的空間觀念，不僅要準確透徹地認識與理解空間觀念在小學數學教學過程中的具體表現(xiàn)，還要知曉在小學數學教學過程中培養(yǎng)學生空間觀念的有效途徑。本文將在深刻剖析空間觀念在小學數學學科教學過程中的具體表現(xiàn)的基礎上，圍繞“實踐操作、媒體課件和聯(lián)系生活”三個方面，深入淺出地論述小學數學教學中學生空間觀念的培養(yǎng)。

關鍵詞： 小學數學;學生;空間觀念;培養(yǎng)

《全日制義務教育數學課程標準（實驗稿）》是新一輪基礎教育數學課程改革的行動指南。新課程標準的總體目標之一是“豐富對現(xiàn)實空間及圖形的認識，建立初步的空間觀念，發(fā)展形象思維”。以此為導向，空間觀念成了廣大小學數學教師關注的焦點。

顯然，對于廣大小學數學教師而言，為了更好地在小學數學學科教學中發(fā)展學生的空間觀念，首先必須要了解空間觀念的內涵與外延。空間觀念，說到底，主要包括三層含義，即空間感、實物幾何化以及由幾何圖形聯(lián)系到實物等。那么，在小學數學學習過程中，學生的空間觀念有哪些具體的表現(xiàn)呢？其一，學生既能夠根據幾何圖形想象出實物的形狀，也能夠根據實物形狀抽象出幾何圖形;其二，學生要能夠根據相關條件，或準確無誤地想象出實物的形狀，或精準無誤地畫出幾何圖形的樣子;其三，學生能夠脈絡清晰、層次分明地理清復雜圖形中各圖形元素之間的關系以及完整無缺、合情合景地從復雜圖形中分解出基本圖形;其四，能夠用言簡意賅的語言描述幾何圖形的運動變化過程，能夠準確辨別幾何圖形的不同的變化方式;其五，能夠準確辨別某一空間內物體之間的位置關系，并使用精準的語言描述;其六，能夠將一些抽象的語言文字用形象直觀的圖形表現(xiàn)出來，或將一些形象直觀的圖形用抽象的語言文字表述出來等。

那么，在明確空間觀念內涵與外延的前提下，小學數學教師應該采取哪些行之有效的策略培養(yǎng)小學生的空間觀念呢？下面筆者將圍繞“運用各種學具、聚焦媒體課件以及聯(lián)系實際生活”三個方面，深入淺出地探究在小學數學學科教學中培養(yǎng)學生空間觀念的一些有效策略。

一、 運用各種學具，在實踐操作中孕育空間觀念

“做中學”是新課程標準下小學數學學科教學中較為常見的一種教學方法。在具體的操作實踐中，學生對于相關數學知識的認識與理解就會從感性認識逐漸上升到理性認識，與此同時，學生對于相關數學知識的認識也會更加清晰，理解也會更加透徹。各種學具是學生進行各種實踐操作的重要憑借。因此，小學數學教師可以通過指導學生恰如其分地運用各種學具進行相關實踐操作，這樣的實踐操作不僅有助于學生更深、更透、更準地理解相關數學知識，還有助于循序漸進地孕育學生的空間觀念。

“長方體和正方體的認識”是人教版小學數學五年級下冊中的一部分內容。“棱長”“頂點”和“面”等是學生認識長方體和正方體時，必須要理解的概念。如果讓學生從某一個角度（前面、后面、左面、右面、上面或下面等）去觀察長方體或正方體，那么，他們觀察到的結果肯定是不完整的，即學生不能夠一覽無余地觀察到長方體或正方體的所有“面”、所有“棱”和所有“頂點”。鑒于此，教師可以指導學生巧妙地借助于一些長方體和正方體學具來全方位、多角度地認識與理解“長方體和正方體”的相關概念。在課前，教師可以專門布置一項制作學具的作業(yè)，牙膏盒、化妝品盒、玩具包裝盒等都可以用來制作“長方體和正方體”學具。為了讓學生更為清晰地認識與理解“長方體和正方體”的“棱”“面”和“頂點”等概念，教師可以指導學生對這些學具進行適當地“加工”，如：在這些“長方體和正方體”學具的不同“面”上，學生可以貼上不同顏色的卡紙，或貼上白紙，之后再涂上顏色等。在課中，利用這些學具，學生就可以多方位、多角度地觀察與認識長方體和正方體的“棱長”“頂點”和“面”。為了讓學生更清楚地認識“長方體和正方體”，教師也可以讓學生用剪刀將這些“長方體和正方體”采取不同的方式剪開。不僅如此，在多方位、多角度地觀察這些長方體和正方體學具的過程中，學生的空間觀念也會得到逐步發(fā)展。

再以教學人教版小學數學六年級下冊“圓柱和圓錐”這部分內容為例，教師可以讓學生在課堂中利用卡紙制作一些“圓柱和圓錐”學具。通過制作“圓柱”學具，學生就會清晰地認識到圓柱體的側面展開之后，正好就是一個“長方形”。而這個“長方形”的“長”就是圓柱體底面或頂面“圓”的周長，“寬”就是圓柱體的“高”。此外，學生還會知曉圓柱體的底面與頂面是兩個完全相同的“圓”。當學生對于圓柱體有了較為清晰的認識之后，他們就會準確地理解圓柱體表面積的計算公式。尤為重要的是，歸因于學具的巧妙運用，所以學生對圓柱體有了一個較為全面的認識，學生的空間觀念也得到了順其自然地發(fā)展。

二、 聚焦媒體課件，在細致觀察中孕育空間觀念

而今，精美實用的多媒體課件在小學數學課堂中已經司空見慣。多媒體課件在激發(fā)學生學習興趣、提升課堂教學效益方面的作用也越來越顯著。利用多媒體課件，教師能夠將抽象的數學知識具象化，能夠將枯燥的數學知識趣味化，能夠將靜態(tài)的數學知識動態(tài)化等。當教師將各種數學知識具象化、趣味化、動態(tài)化之后，學生就會由淺入深、由表及里，深層次、多角度、全方位地理解相關數學知識，數學課堂教學的效益必然也會顯著提升。而以此為契機，學生的空間觀念也會得到更進一步的發(fā)展。

正因為如此，小學數學教師可以引領學生聚焦形象逼真的多媒體課件，讓學生在細致入微的觀察中深層次理解數學知識，全方位孕育空間觀念。

以人教版小學五年級數學下冊“旋轉”這部分內容為例，教師可以將教材中“靜態(tài)”的旋轉知識“動態(tài)”地呈現(xiàn)在學生面前。首先，教師可以利用多媒體課件向學生展示一個風車，讓學生通過觀察風車的旋轉過程，初步認識與了解旋轉的概念。之后，教師可以利用多媒體課件向學生展示一個鐘表，并讓學生借助于這個鐘表清晰地認識順時針旋轉與逆時針旋轉。緊接著，教師可以利用多媒體課件向學生展示生活中的各種旋轉現(xiàn)象，炎熱夏天用來納涼祛暑的電風扇，處在行進過程中的汽車、自行車車輪，展示地球、月球和太陽運動軌跡的三球儀，用來掌控汽車行駛方向的方向盤，直升機的螺旋槳，游樂場里的摩天輪、旋轉木馬等。多媒體課件的運用，不僅能夠讓學生更為形象直觀地認識旋轉現(xiàn)象以及準確透徹地理解旋轉概念，還有助于卓有成效地發(fā)展學生的空間觀念。

又如，在教學人教版小學數學五年級下冊“組合圖形的面積”這部分內容時，部分學生因為受制于自身空間想象能力的限制，他們對于組合圖形中各個圖形之前的相互關系辨識不清、理解有誤，進而導致他們不能夠準確地計算出組合圖形的面積。鑒于這種狀況，教師可以利用多媒體課件向學生層次分明地展示組合圖形。聚焦層次分明的多媒體課件，學生就能夠迅速厘清組合圖形各個部分之間的相互關系。厘清了組合圖形各個組成部分之間的相互關系之后，學生就可以準確無誤地計算組合圖形的面積。同時，教師利用多媒體課件引領學生厘清組合圖形各部分之間關系的過程，這也就是培養(yǎng)學生空間觀念的一個過程。

三、 聯(lián)系實際生活，在馳思遐想中孕育空間觀念

從數學中，我們可以窺見抽象化的生活現(xiàn)象，從生活中，我們可以發(fā)現(xiàn)具象化的數學知識。基于數學知識與現(xiàn)實生活之間的這些聯(lián)系，教師可以始終如一地指引學生在學習相關數學知識時，適時適度地聯(lián)系實際生活。聯(lián)系實際生活，不僅能夠讓學生深入透徹、細致入微地理解相關數學知識，還能夠讓學生在馳思遐想中逐漸孕育空間觀念。

以人教版小學數學五年級上冊“植樹問題”這部分內容為例，為了讓學生更為準確地理解植樹問題，教師可以讓學生將植樹問題想象為“早操”“課間操”以及“體育課”中的站隊情景。如此一來，學生就會知曉每相鄰兩棵樹之間有且只有一個間隔，“間隔數”自始至終比“樹木數”少“1”。此外，教師還可以指引學生更進一步地展開想象，想象各種不同情形的植樹問題，如：單邊植樹、雙邊植樹和循環(huán)植樹。而單邊植樹和雙邊植樹又都可以分為兩端都植、只植一端和兩端都不植等三種情況。實踐證明，通過讓學生聯(lián)系生活實際，展開豐富想象，不僅能夠讓學生更為扎實牢固地掌握植樹問題的各種解題方法，還能夠在不知不覺之中發(fā)展學生的空間觀念。

還比如說，在教學“軸對稱”這部分內容時，為了讓學生更好地理解“軸對稱”圖形的概念，教師同樣可以讓學生聯(lián)系實際生活展開豐富想象。翩翩起舞的蝴蝶，憨態(tài)可愛的熊貓，歷史悠久的天安門，千姿百態(tài)的臉譜……這些生活中的立體圖形，都可以將其抽象化，轉化為軸對稱圖形。聯(lián)系生活實際，不僅能夠讓學生真切地感受到數學與生活之間的緊密聯(lián)系，還能夠卓有成效地發(fā)展學生的空間觀念。

由此可見，小學數學教師指導學生在學習過程中馳思遐想，能夠促使學生突破思維局限，舒展想象翅膀，在異彩紛呈的現(xiàn)實生活中理解抽象數學知識，運用抽象數學知識解決具象生活問題。與此同時，以馳思遐想為契機，學生還可以循序漸進地發(fā)展自身的空間觀念。

總而言之，空間觀念是新時代小學數學學科教學中必須要發(fā)展的學生核心素養(yǎng)之一。無論是通過動手操作，還是借助媒體課件，或是依托馳思遐想，學生都可以“走進”一個多元的、立體的、具象的、多彩的空間之中。而這，正就為培養(yǎng)學生的空間觀念提供了現(xiàn)實的支撐。毫無疑問，在小學數學教學過程中，培養(yǎng)學生空間觀念的途徑遠不止上述幾個方面。在教育信息化的今天，只要每一位小學數學教師都著眼學生空間觀念的發(fā)展，立足小學數學高效課堂的建構，就可以找到更多、更好、更有效的學生空間觀念培養(yǎng)策略。

參考文獻：

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[2]劉琛.觀察想象思考，培養(yǎng)小學生的空間觀念：談小學數學教學中的空間觀念的培養(yǎng)[J].考試周刊，2016（20）：63.

作者簡介：

馬華，新疆維吾爾自治區(qū)阿勒泰地區(qū)，新疆福海縣第一小學。