有效整合教學資源，培養學生的空間觀念

陳小娟

【摘要】空間觀念是《數學課程標準（2011年版）》提出的十個重要核心概念之一，在新課改的教育思想下，深入地研究如何培養學生的空間觀念，提高學生的創新能力已經變得非常必要。在教學中，通過整合教學資源來轉變呈現方式，可以有效地培養學生的空間概念。

【關鍵詞】小學生;空間觀念;培養

《數學課程標準》明確指出：數學中的空間概念主要目的就是指依靠對物體的特點進行抽象得出一個幾何圖形，依靠這個幾何圖形來想象得出所需要描述的真正實際物體;想象得出一個物體的方位及其相互之間的位移關系;描述圖形的移動和變化;根據不同的語言表達方法來描繪出圖像等。在我國中小學各個年級階段對于培養青少年學生的空間概念的教育主要表現為"圖形與幾何"知識板塊的教學，其主要的內容包括對圖形的理解與認知、圖形與測量、圖形與時間的變換及圖形與位置的理解。在課堂教學中，通過整合多元化的教學資源來改變呈現的方式，能夠有效培養和提高學生的空間觀念。

一、虛擬生活情境，培養空間觀念

利用了信息技術的特點和優勢，創設一種虛擬的真實現場生活環境，改變了教學內容的表達和呈現形式，使得學生把自己所掌握的數學構筑和運用到一種生動具體的環境之中，充分地調動了學生的多感覺和參與，更加地有利于對學生的空間概念、應用意識等各種數學知識和綜合能力的培養。例如北師大版小學數學《角的度量》，先用課件引出在兒童游樂園里三個角度不同的滑滑梯，并請學生討論哪個滑滑梯最適合大家玩。在確定好合適的滑滑梯后，拋出問題，“為什么它是最合適的？”自然而然引出了角度問題。因為探究內容和學生的生活經驗緊密相關，學生的參與熱情非常高。這樣就由于可以充分利用目前現有的數學實物、模型等直觀的數學教具軟件來對新的課堂教學進行模擬教學，能夠有效促使教學空間的各種形式真實存在于每個學生的意識頭腦中，變得更加豐富具體化和更加形象。日積月累，學生逐漸地已經做到了離開一個新的實物、模型，也是說就是他們已經能夠對三維空間中的格局以及形式問題進行深入地分析思考，形成了空間觀念。

二、注重觀察想象，培養空間觀念

人們發現數學規律的過程，往往是先有一個猜想，然后對猜想進行驗證或修正的過程，而猜想又是以聯想為中介的。小學生的空間想象方式非常豐富，想象力就是形象化思維的一種表達，這些豐富多彩的空間想象，可以促進學生對于空間觀念的認知得到進一步的發展。在數學教學中，教師可以讓學生在開始動手操作前先仔細地觀察，進行合理的猜想，在開始動手操作時合理地想象，在解決問題時對其進行大膽地想象，通過這樣的想象把實際的物體、幾何圖形和其他特征性的描述之間相互地建立了聯系，有效地培養了學生對于空間的認知觀念和自主創新意識。如：在教學《長方體的認識》時，在學生做長方體時引導他們進行三次想象：做之前想需要什么材料，需要多少;拿出材料后想準備怎么做;做了以后想用了什么材料，每種材料用了多少，怎么做出來的。這樣讓學生的思維在實物、幾何型體之間不斷轉換，使長方體基于直觀的表象、聯想和特征得到實在的感知。深刻理解了長方體的特征，培養了學生的空間觀念。

三、動手操作探究，培養空間觀念

當我們的學生直觀地對大量的真實實物和形體進行直觀地感知之后所需要形成的空間和表象只是初步的，比較模糊，在學生頭腦中形成的空間和表象只能認為是一個大致的形狀，并不準確，我們也就需要對于學生這時所需要形成的真實空間和表象進一步地精確化，這時候就可以讓我們的學生更多地去動手操作，如在點子圖、方格圖、面積模型圖、數線等等。中擺一擺、涂一涂、比一連、摸一摸等，讓教師根據自己觀察得到的情況和感受描述了物體、圖形特點的同時，進行恰當的引導，使得學生更深刻地認識“圖形與幾何”的基礎知識，逐步形成了空間觀念。如：教學《長方體的體積》。先讓學生猜一猜長方體的體積與什么有關？接著讓學生學生小組合作，動手實踐操作，驗證自己的猜想。用12個體積為1立方厘米小正方體拼成形狀不同的長方體，每拼成一種就記錄下長方體的長、寬、高和體積各是多少，填寫在表格中。然后引導學生詳細描述觀測體積的形成過程：當長是3厘米，寬是2厘米，高也是2厘米時，一個一個地擺，一行可以擺3個;寬為2 厘米 ，一行一行地擺，可以擺兩行，高度是 2厘米 ，叫一層一層地擺，能夠有2層。學生對于長方體體積的認識也就由模糊變得清晰，體會和認識到"長方體體積=每行幾個 x 幾行 x 幾排"這一本質內涵，為了回應我們學生的思考和設想，利用大量的多媒體課件進行動態展現和演示了擺小正方體的整個過程，從而真正認識和理解了長方體的體積有什么是長、寬、高之積的根本原因，很好地在實踐中形成了概念，而且讓人印象深刻，過目難忘。

四、重視語言描述，形成空間觀念

數學本身就是一種思維的載體和外殼，在“圖形與幾何”等基礎知識板塊的課堂教學中，根據課本教材內容的特點，讓每個學生都能通過觀察、操作、想象之后用自己的說話把他們所看、所做、想象表述了出來，這樣就可以將學生掌握和獲得知識的整個過程與其他方法培養的語言表達能力有機結合了起來，借助于語言描述的形成了空間觀我一心之念。如：教學《體積與容積》，在教學體積的概念時，先讓讓學生摸空書包和裝有書的書包，說一說各有什么感覺？再說大小石塊沒入裝滿水的水杯有怎樣的變化？說明了哪一個道理？最后講述說把兩個人的物體分別從一個杯子里拿了出來，又是發生了如何變化？這樣使得學生能夠運用自己的方式去表達一個體積與容量之間的關系，逐步豐富了學生對于空間的理解與認識，在現實的情境中有效幫助了學生順利建立起了空間的觀念。

五、善用技術手段，培養空間觀念

隨著現代信息科學技術的迅猛發展，計算機已經給“圖形與幾何”課程的教學提供了有力的支撐。我們更加需要充分利用先進的多媒體技術和互聯網信息技術，將一個個文字所需要表達的含義，通過圖像、聲音、動漫這些直觀形式的媒介呈現出來。使得抽象的概念更加具體化，深奧的道理形象化，枯燥的知識情感趣味化。運用電子信息技術手段進行輔助課堂教學，可以多渠道讓學生獲取豐富的感性認識，培養空間觀念。如：教學《長方形的周長》，在本次進行課堂教學中向每個學生們在推導一個長方形的基本周長及其基本計算公式時，運用各種手機多媒體教學利用課件將它們綜合呈現出來給學生顯示了一個大的長方形（長4cm，寬3cm），圍成這個長方形的四條細長線段在藍色熒光中相互閃爍，長和寬也分別被教學數據準確顯示了表現出來，讓每個學生可以透過自己的主動觀察、思考，找到了導致長方形圍成周長的根本原因和要求法。在現代多媒體教學技術的應用輔助下，學生甚至可以準確列出三種不同的數學算式：4+3+4+3=14（cm），4×+3×=14（cm），（4+3）×=14（cm）。然后通過分類比較和綜合討論，歸納可以得出一個關于長方形平均周長的基本參數計算公式：一個長方形平均周長=（長+寬）×2。這樣的課堂設計，化難為易、變抽象成本為具體、變靜為主，使得學生思維積極、興趣盎然地投入到教學中，培養了學生的引導和探究，突破了教學的難點。

六、開展數學活動，培養學生空間觀念

在進行圖形和幾何的學習過程中，學生自身創造力的發揮對空間觀的形成影響很大。在教學中，可以適當地安排有趣的活動，讓每個學生都會心甘情愿地表示自己感興趣和熱衷于參加到實踐活動中，真正地成為這次活動的參加者和主人，自主探究，自由選擇，獲得自己的收益。如：二年級的學生在初步理解和認識了各種長方形、正方型、圓等多種幾何圖形之后，教師建議學生可以自行設計"我是數學創編家"的操作性實踐教學活動，讓學生在七巧板的基礎上，嘗試動手繪制一套十巧板甚至十二巧板，自主的、有挑戰的選擇學具，開展“畫一畫、折一折，剪一剪，拼一拼，比比誰的圖案最有創意”的系列活動。學生就會變得能主動積極地投入到這樣的活動中來，進行下去，并且深刻地體驗到自我的成就感和喜悅，從而調動和激起了他們參與這樣的活動的積極性，提高了他們對于數學的"學趣"，同時也易于培養和發展學生的形象思維，培養和引導學生的空間觀念。

培養和提高學生的空間觀念，是我們每一個數學老師的一項重大任務。因此，在課堂教學中，我們要根據小學生的知覺和認識發展規律，排除小學生在其學習過程中的各種心理障礙和干擾，采用多種教學技術手段、方法等引導小學生充分運用多種情緒和感官積極主動地投入到課堂教學中去，協調開展活動，促進小學生對于幾何圖像的變化與圖形的變化、運動等的認知，培養小學生的空間觀念。

參考文獻：

[1]《數學課程標準（211年版）》

[2]李敏潔《實驗教學與儀器》

[3]王華《小學教學參考：數學版》