空間概念的形成和發展是小學數學學習的重要目標之一,發展學生的空間觀念是“圖形與幾何”領域的核心目標。空間觀念又是創新精神所需的基本要素,它對于人們認識和改造客觀世界是非常重要的。許多發明創造都需要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。這個過程中人的思維需要不斷地在二維和三維空間之間轉換、思考。小學階段二維、三維轉換表現突出的內容是觀察物體中的三視圖問題(如下圖)。學生在“三視圖”學習中的困惑首先是圖形和實物之間的關系,學生需要根據圖形在腦海中還原實物,或根據實物畫出平面圖或敘述出圖形的樣子;其次是《數學課程標準》中所提出的物體的方向感問題,例如從左面看和從右面看存在的差異;第三是觀察到的立體圖形與要畫的平面圖形的差異,例如下圖從正面看,左邊的兩個正方體在立體圖中有前后的層次關系,但在平面圖中是表示不出這種前后層次的。基于學生存在的這些困惑,我們嘗試在教材已有的基礎上增加對比辨析、猜想驗證、描述推理等活動,以期幫助學生突破思維的困惑,更好地發展空間觀念。

對比辨析活動就是創造一種在有聯系、有區別的一組圖形的對比中分析說理的氛圍,學生在對比中感受立體圖形與平面圖形在圖形呈現上的差異。在分析說理中豐富頭腦中幾何圖形的直觀形象或物體的大小、形狀、各部分之間的位置關系、數量關系等特征,從而為認識空間圖形提供工具,為觀察三視圖再現信息提供表象。……