低段小學(xué)生數(shù)學(xué)空間想象能力培養(yǎng)研究

重慶市銅梁區(qū)第一實驗小學(xué) 賀 旭 張 利

一、為什么要培養(yǎng)低段小學(xué)生的數(shù)學(xué)空間想象能力

第一，培養(yǎng)空間想象能力有利于發(fā)展空間概念。

第二，培養(yǎng)空間想象能力有利于發(fā)展形象思維能力。

第三，培養(yǎng)空間想象能力有利于培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

二、怎樣培養(yǎng)低段小學(xué)生的數(shù)學(xué)空間想象能力

1.遵循兒童認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，創(chuàng)設(shè)利于發(fā)展兒童空間觀念的學(xué)習(xí)情境

在低段中，學(xué)生將認(rèn)識簡單幾何體和平面圖形，感受平移、旋轉(zhuǎn)、對稱現(xiàn)象，學(xué)習(xí)描述物體相對位置的一些方法，進(jìn)行簡單的測量活動，建立初步的空間觀念。在這一內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下，教師要有計劃、有步驟的針對不同的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計教學(xué)。特別注重學(xué)生在利用教材中豐富的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的參與學(xué)習(xí)的興趣，為培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念創(chuàng)造良好的氛圍。低年級受認(rèn)識水平的影響，他們對于抽象的空間圖形的理解總是很模糊但對于現(xiàn)實中可接觸到的客觀事物他們卻總是表現(xiàn)出濃厚的興趣。因此在教學(xué)中，教師要能根據(jù)教材特點和學(xué)生心理特點，創(chuàng)設(shè)寬松的教學(xué)環(huán)境，利用現(xiàn)代信息技術(shù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中獲得良好的空間認(rèn)知經(jīng)驗，從而建立并發(fā)展空間觀念。

2.加強數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系，為培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念提供豐富的經(jīng)驗

數(shù)學(xué)來源于生活，而又服務(wù)于生活。課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)：“數(shù)學(xué)教學(xué)活動必須建立在學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗基礎(chǔ)之上?！睂τ诳臻g與圖形的有關(guān)知識的學(xué)習(xí)，有機(jī)的與學(xué)生熟悉的生活聯(lián)系起來，為培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的提供豐富的經(jīng)驗。教師要通過應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，讓學(xué)生經(jīng)歷從現(xiàn)實的情境中抽象出圖形的過程，從整體到局部，初步讓學(xué)生感受了立體圖形與平面圖形的關(guān)系，從而建立數(shù)學(xué)模型。

3.依托網(wǎng)絡(luò)資源，豐富圖形的表象發(fā)展空間觀念

在低年級的教學(xué)中利用網(wǎng)絡(luò)資源，增加學(xué)生對各種圖形的表象發(fā)展空間觀念能夠收到良好的效果。再比如在三年級教學(xué)平移和旋轉(zhuǎn)時，學(xué)生對認(rèn)識平移和旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象不是很難。但是對于平移后位置的描述和畫圖就不太容易了。教師可以在網(wǎng)上搜集了大量的關(guān)于平移和旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象的圖片，讓學(xué)生進(jìn)行分類，并豐富學(xué)生對平移和旋轉(zhuǎn)的表象。在教學(xué)將一個物體平移后得到的圖形畫出來時，利用課件動態(tài)顯示物體平移的過程，在學(xué)生的腦海中形成表象，感受平移的現(xiàn)象。教學(xué)中只有不斷地讓學(xué)生表象增加，知識的理解才能有由量的積累到質(zhì)的飛躍的過程?？臻g觀念的培養(yǎng)才能落到實處。

4.加強操作和實踐活動，提供發(fā)展空間觀念的平臺

小學(xué)生的思維正處在由直觀形象向抽象邏輯思維的過渡階段，他們對幾何形體的認(rèn)識主要依賴于直覺觀察和反復(fù)實踐，并通過心理活動的內(nèi)化去獲去表象,形成空間觀念。教學(xué)中采用兒童喜愛的“看一看、折一折、剪一剪、拼一拼、擺一擺、量一量、畫一畫”等實際活動的方式。讓他們通過親自觸摸、觀察、測量、作圖和實驗，把視聽覺、觸覺、運動覺等協(xié)同利用起來，強有力地促進(jìn)心理活動的內(nèi)化，從而掌握圖形的特征，形成空間觀念。

三、培養(yǎng)低段小學(xué)生的數(shù)學(xué)空間想象能力的效果

（一）研究影響與效果

為了客觀、科學(xué)、公正、可靠地了解課題研究的效果，我們課題組對研究的效果進(jìn)行了隨機(jī)檢測。

1.檢測對象

銅梁區(qū)第一實驗小學(xué)一年級學(xué)生1～10班學(xué)生，為了便于數(shù)據(jù)處理，在每個班中隨機(jī)抽取20名學(xué)生作為統(tǒng)計樣本。

2.檢測方法

檢測設(shè)置問卷登記表，以書面檢測為主，進(jìn)行顯著性檢測。測查在常態(tài)中隨機(jī)進(jìn)行，避免干擾因素；測查在規(guī)定時間內(nèi)完成，做到客觀、可行、科學(xué)、可靠、實事求是。

3.檢測結(jié)果

將實驗前的測查和實驗后的測查進(jìn)行對比分析，觀察實驗的結(jié)果，并進(jìn)行歸因分析：一是發(fā)展了學(xué)生空間概念；二是培養(yǎng)了學(xué)生的識圖能力；三是發(fā)展學(xué)生的空間想象能力。

而在教師方面：一是更新了教師的教學(xué)理念。二是教師參賽成果豐碩。

四、問題與討論

所謂空間想象能力，就是人們對客觀事物的空間形式進(jìn)行觀察、分析和抽象思維的能力。在研究中，我們感覺學(xué)生立體圖形畫在平面上容易與實際圖形產(chǎn)生差異。特別是學(xué)生對物體的旋轉(zhuǎn)與平移容易造成錯覺。實際上旋轉(zhuǎn)與平移是有聯(lián)系和區(qū)別的，即點動成線,線動成面,面動成體。其相同點是：位置都發(fā)生了變化，都在一個平面內(nèi)運動，物體的形狀和大小都不改變。不同點是：平移是物體沿著水平或豎直方向運動，物體在平面運動的過程中保持方向不變，即平動。旋轉(zhuǎn)是物體圍繞一個固定的點或軸轉(zhuǎn)圈。由于傳統(tǒng)教學(xué)手段的限制，要創(chuàng)設(shè)“旋轉(zhuǎn)與平移”的情景并不是易事。而計算機(jī)由于它強大的作圖功能和動態(tài)效果在這方面可以方便地創(chuàng)設(shè)具體的情景。

五、結(jié)論

《低段小學(xué)生數(shù)學(xué)空間想象能力培養(yǎng)研究》時間雖短，但是效果非常顯著。這項課題研究一是培養(yǎng)了學(xué)生的空間想象能力，不僅發(fā)展了學(xué)生的空間概念，學(xué)生能正確識圖，畫圖，能分析基本圖形的基本元素之間所表達(dá)的空間形狀及位置關(guān)系，而且培養(yǎng)了識圖能力，學(xué)生能從復(fù)雜的圖形中能區(qū)分出基本圖形，能分析其中的基本圖形和基本元素之間的基本關(guān)系，還發(fā)展了形象思維能力，學(xué)生能應(yīng)用空間與圖形的有關(guān)知識和數(shù)學(xué)方法把空間中的實體，高度抽象在大腦中，并在大腦中進(jìn)行分析推理，思維活躍，空間想象能力強；二是更新了教師的教學(xué)理念，樹立了“一切為了每一位學(xué)生的發(fā)展”的核心理念，轉(zhuǎn)變教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式，建立師生學(xué)習(xí)共同體，彰顯多元、開放、包容的課堂教學(xué)文化，最大程度地優(yōu)化教學(xué)環(huán)境、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段，形成了最優(yōu)化的課堂形態(tài)，全面提高課堂教學(xué)效率和育人質(zhì)量。因此，該課題的研究達(dá)到了預(yù)期的研究目的，研究是成功的！