多途徑培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力

朱向東

(安徽省池州市貴池實(shí)驗(yàn)小學(xué)，安徽 池州 247100 )

新課程標(biāo)準(zhǔn)指出，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中要豐富學(xué)生對現(xiàn)實(shí)空間及圖形的認(rèn)識，建立初步空間觀念，發(fā)展形象思維。引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系日常生活中的事物，學(xué)習(xí)相應(yīng)空間與圖形知識和數(shù)學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生用數(shù)學(xué)思考方法觀察現(xiàn)實(shí)世界的意識，逐步發(fā)展初步的空間觀念，可以為系統(tǒng)學(xué)習(xí)幾何知識打下良好的基礎(chǔ)。

一、利用直觀教具教學(xué)，發(fā)展空間觀念

學(xué)生所接觸過的與空間圖形有關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn)是發(fā)展其空間思維能力的寶貴資源。教師要善于挖掘?qū)W生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，喚醒學(xué)生已有的感性經(jīng)驗(yàn)，啟迪學(xué)生思考，促進(jìn)思維能力的發(fā)展。

例如教學(xué)認(rèn)識長方體和正方體時(shí)，我們可以拿出學(xué)生熟悉的實(shí)物，如裝食品的紙盒、鉛筆盒等，引導(dǎo)學(xué)生按面、棱、點(diǎn)的順序一一觀察。然后把教具空紙盒展開成平面圖(相對的面和相對的棱課前分別涂上不同的顏色)，讓學(xué)生觀察、比較，著重加深對長方體的“6個(gè)面都是長方形(也可能有兩個(gè)相對的面是正方形)，相對的面的面積相等”、“相對的棱的長度相等”的認(rèn)識，使具體事物的形象在頭腦里得到全面的反映。繼之引處“正方體”，學(xué)生通過對實(shí)物和平面展開圖的觀察，區(qū)別于其它概念的性質(zhì)是“長、寬、高都相等”，并且能了解正方體和長方體之間的關(guān)系。

利用實(shí)物、模型等直觀教具進(jìn)行教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生空間觀念不可缺少的途徑。因?yàn)閷?shí)物、模型能使空間形式在學(xué)生頭腦中具體化、形象化。這樣日積月累，學(xué)生逐步做到離開實(shí)物、模型，也能進(jìn)行空間形式的思考了?？臻g與圖形的教學(xué)中，操作是一種思維內(nèi)化的過程，是非語言行為逐步概括化，變成在頭腦中活動(dòng)的過程，也就是邏輯推理的過程。動(dòng)手操作，應(yīng)貫穿于教學(xué)活動(dòng)的始終。例如，在體積概念的教學(xué)中，首先應(yīng)該讓學(xué)生理解“空間”“空間大小”的實(shí)際意義，然后理解體積的意義。教學(xué)時(shí)，可以充分發(fā)揮實(shí)物的作用，將裝得滿滿的書包塞在課桌里后，用手摸摸課桌里剩余的部分，發(fā)現(xiàn)課桌里很難放其他東西了，說明書包占據(jù)了一定的空間。然后比較書包與文具盒在課桌中所占空間的大小，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生觀察體驗(yàn)，物體所占的空間有大有小，這就是物體的體積。這樣借助實(shí)物進(jìn)行感性體驗(yàn)，學(xué)生獲得了深刻的空間知覺，為發(fā)展空間觀念奠定了基礎(chǔ)，為空間思維提供了表象。

二、運(yùn)用多媒體輔助手段，搭建空間思維平臺

多媒體輔助，加強(qiáng)空間觀念的訓(xùn)練能力總是伴隨人的活動(dòng)而產(chǎn)生和提高的，培養(yǎng)空間觀念的一個(gè)重要方法，就是加強(qiáng)空間想象的訓(xùn)練。在幾何教學(xué)中，借助于多媒體教學(xué)手段，有利于提高空間觀念的形成。如在“角的度量”教學(xué)中，用量角器量角是教學(xué)中的難點(diǎn)。因?yàn)楫嫿菍?shí)際上是在量角器上“找”現(xiàn)在的角，而量角的情況就比較復(fù)雜一些，不僅只是“找”的問題，還有對應(yīng)、方位等操作性技能技巧問題，加之量角器本身有內(nèi)、外圈兩個(gè)方向相反的刻度，什么時(shí)候用內(nèi)刻度方便，什么情況下用外刻度合適，也使學(xué)生感到困難。

以前在教學(xué)這部分知識時(shí)，教師又是在黑板上用量角器演示、讓學(xué)生觀察、一步步地講解，又是下面一個(gè)個(gè)對學(xué)生進(jìn)行具體指導(dǎo)，然而由于教師演示操作的過程學(xué)生不易看懂，往往造成耗時(shí)費(fèi)力，效果不佳。如果采用電教手段，把透明量角器通過投影儀(投影儀起著放大作用)反射到屏幕上，學(xué)生就能清楚地看到教師演示的量角過程，特別是具體操作中量角器的中心和角的頂點(diǎn)重合，量角器的“0”刻度線與角的一條邊重合以及如何使用內(nèi)圈、外圈的刻度等問題迎刃而解。

三、通過實(shí)踐操作，培養(yǎng)空間思維能力

通過實(shí)踐操作，在觀察的基礎(chǔ)上，手、眼、耳多種感官參與的反復(fù)實(shí)驗(yàn)，才能盡快培養(yǎng)起準(zhǔn)確的空間思維。在教學(xué)《對稱圖形》時(shí)可以收集一些圖片，如小動(dòng)物、生活物品、數(shù)字卡片、幾何圖形等等。孩子們在觀察、比較這些圖形的特點(diǎn)，隨著交流和“對折”的驗(yàn)證，就能知道了什么是對稱，什么樣的圖形是對稱圖形，還能找出生活中的對稱現(xiàn)象。

又如在教學(xué)平行線教學(xué)時(shí)，除了舉出學(xué)生熟悉的事物，如練習(xí)本上的橫線、馬路上的橫道線、雙杠的兩根直杠，引導(dǎo)他們看一看橫線、橫道線、兩根直杠的位置和方向，組織他們量一量兩線之間的距離，再啟發(fā)他們想一想，如果沿著橫線、橫道線、直杠的兩端延長成直線，這兩條直線會不會產(chǎn)生相交的情況。在觀察、實(shí)踐和想象的基礎(chǔ)上使學(xué)生獲得“同一平面” “不相交”的空間知覺，建立具有這種特點(diǎn)的兩條直線的表象，為理解平行線的空間思維能力打下基礎(chǔ)。教學(xué)中我們可以把枯燥的實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)化成有趣的游戲，學(xué)生會樂于動(dòng)手，在游戲中反復(fù)實(shí)驗(yàn)，空間思維能力就一定會形成，并逐步提高，要啟發(fā)學(xué)生積極思維，善于探索，我們要給學(xué)生充足的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)間和思考問題的機(jī)會。

總之，空間思維能力的形成過程是長期的、反復(fù)的訓(xùn)練過程，我們應(yīng)當(dāng)在數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中重視學(xué)生想象力的培養(yǎng)，要充分挖掘一切可以調(diào)動(dòng)學(xué)生思維活躍的因素，通過多種途徑，有效展開教學(xué)，使學(xué)生空間思維能力得到有效發(fā)展，提高空間思維能力。