小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中對學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)

胡小波

【摘 要】空間觀念作為小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，在新課標(biāo)中被明確指出，足以說明，在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中，讓學(xué)生建立空間觀念，是新理念下數(shù)學(xué)教學(xué)活動中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是學(xué)生應(yīng)具備的一種基本數(shù)學(xué)素質(zhì)。兒童時(shí)代是空間觀念的重要發(fā)展階段，數(shù)學(xué)空間觀念的形成，對學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)幾何知識及其他知識有重要影響。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);圖形與空間觀念;課堂教育

空間觀念是指物體與物體間的距離、方向及物體的大小和形狀留在人腦中的表象。從數(shù)學(xué)學(xué)科角度來說，是學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識、掌握計(jì)算公式、提高應(yīng)用解題能力不可忽視的素質(zhì);從個(gè)體生存意義角度來看，則是人們更好地認(rèn)識和描述生活并進(jìn)行交流的重要工具。正因?yàn)榭臻g觀念培養(yǎng)的重要性，《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》（以下簡稱“標(biāo)準(zhǔn)”）把“空間觀念”作為義務(wù)教育階段培養(yǎng)學(xué)生初步創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的一個(gè)重要學(xué)習(xí)內(nèi)容。但由于小學(xué)生認(rèn)知能力的限制與空間想象力的局限性，以及教學(xué)內(nèi)容的抽象性，令課堂教學(xué)困難重重。為了盡可能地提升教學(xué)效率，幫助學(xué)生建立健全的圖形與空間觀念，教師需要采取合理的教學(xué)策略與科學(xué)的教學(xué)方法，全面提升教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生空間觀念的形成與發(fā)展。

一、利用學(xué)生的知識經(jīng)驗(yàn)，在寬松的環(huán)境中培養(yǎng)空間觀念

空間觀念是從現(xiàn)實(shí)生活中積累的豐富的幾何知識體驗(yàn)出發(fā)，從經(jīng)驗(yàn)活動的過程中逐步建立起來的，這是學(xué)生理解和發(fā)展空間觀念的寶貴資源。對于抽象的空間圖形的理，解學(xué)生總是一頭霧水，但對于現(xiàn)實(shí)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，教師要根據(jù)教材特點(diǎn)和學(xué)生的心理特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)寬松的教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如教學(xué)“觀察物體”時(shí)，先讓學(xué)生用“搭積木”的方法照著教材中的圖形擺一擺，看一共需要用幾塊正方體搭成，再組織學(xué)生從正面、側(cè)面、上面觀察。學(xué)生直接觀察書上的立體圖形需要空間想象，小學(xué)生的空間想象能力較弱，像這樣讓學(xué)生動手?jǐn)[一擺，以實(shí)見虛，通過不斷感知，積累豐富的表象，能使學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中獲得良好的空間認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，從而建立并發(fā)展空間觀念。

二、利用教材中的素材，在認(rèn)真觀察中培養(yǎng)空間觀念

根據(jù)小學(xué)生的年齡特征，充分利用教材中提供的直觀圖形、實(shí)物的觀察和實(shí)際操作提高視覺、觸覺、聽覺等各種感官參與活動，是學(xué)生形成空間觀念的有效途徑。數(shù)學(xué)是一門具有較強(qiáng)思維性質(zhì)的學(xué)科，觀察是進(jìn)行思維活動的窗口，是接觸現(xiàn)實(shí)世界的觸角，是學(xué)生認(rèn)識事物最直接的一種方法，也是形成和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的基本方法之一。因此，在課堂教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生圍繞目標(biāo)有序、認(rèn)真、多角度、全方位地進(jìn)行觀察，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生用直觀認(rèn)識來表達(dá)和交流觀察到的信息，從而在頭腦中形成鮮明的直觀形象，建立和發(fā)展空間觀念。如在教學(xué)“圓柱的認(rèn)識”時(shí)，教師可先出示一個(gè)圓柱體的模型，引導(dǎo)學(xué)生觀察并回答：（1）圓柱有幾個(gè)面？（2）相對的上下兩個(gè)面的形狀、大小怎樣？（3）沿著圓柱側(cè)面的一條高展開是什么圖形？（4）側(cè)面展開后所得的長方形的長和寬分別與圓柱的什么部分有什么關(guān)系？（5）你們有沒有辦法加以驗(yàn)證呢？通過驗(yàn)證這一活動，能夠強(qiáng)化學(xué)生對圓柱的整體認(rèn)識，能更高層次上發(fā)展學(xué)生的空間觀念。

三、加強(qiáng)操作感知，在操作活動中培養(yǎng)空間觀念

學(xué)生空間觀念的形成，單靠觀察是不夠的，還需要通過自己動手操作。動手操作是學(xué)生直接獲取經(jīng)驗(yàn)知識的最好途徑，它可以啟發(fā)學(xué)生積極參與思考，激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣與探索欲望。學(xué)生的動手操作過程其實(shí)是手、眼、腦等多種感官協(xié)同合作的過程，操作活動可以幫助學(xué)生準(zhǔn)確地想象出幾何圖形形成現(xiàn)實(shí)空間、圖形的形象，能準(zhǔn)確描述實(shí)物或幾何圖形的運(yùn)動和變化，能使學(xué)生進(jìn)一步在大腦中留下空間圖形的形象，從而建立與發(fā)展空間觀念。

如教學(xué)“長方體的體積”時(shí)，我用小正方體積木讓學(xué)生練習(xí)拼合成長方體（正方體），讓學(xué)生通過比較相對面的大小、體積變化等來推導(dǎo)體積公式。這種實(shí)際操作不但可以使學(xué)生在操作過程中提高動手能力，而且容易把感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，牢固地建立起長方體（正方體）的空間觀念。

四、利用多媒體輔助教學(xué)，加強(qiáng)空間觀念的訓(xùn)練

能力總是伴隨人的活動而產(chǎn)生和提高，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。教師可以借助多媒體教學(xué)手段，打破傳統(tǒng)教學(xué)中“老師講，學(xué)生聽”的模式，幫助學(xué)生形成空間觀念。如學(xué)習(xí)“平移與旋轉(zhuǎn)”一課，教師根據(jù)教材中提供的素材，通過聯(lián)系實(shí)際播放視頻，展示生活中的平移和旋轉(zhuǎn)，既激發(fā)了學(xué)生的興趣，又讓學(xué)生初步感受到了平移與旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。又如，教學(xué)“圓的面積計(jì)算”一課，講授“如何將圓形轉(zhuǎn)化成我們學(xué)過的圖形來推導(dǎo)出圓的面積計(jì)算公式”時(shí)，教師通過動態(tài)畫面的演示，將圓通過圓心平均分成若干份可以拼成一個(gè)近似的長方形、三角形、梯形……這樣不需教師太多的講解，學(xué)生自己就可以找到答案。多媒體教學(xué)有不可比擬的優(yōu)越性，它能直觀、生動、形象地進(jìn)行教學(xué)，突出教學(xué)重點(diǎn)，淺化教學(xué)難點(diǎn)，加快學(xué)生對抽象幾何知識的理解，能取得較好的教學(xué)效果。

總之，我們在實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)充分挖掘教材中的素材，結(jié)合幾何知識本身的特點(diǎn)，讓學(xué)生從觀察、操作入手，注重語言表述與判別，并利用各種有效手段培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，在獲取和運(yùn)用幾何初步知識的過程中，把初步培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念真正落在實(shí)處。