小學(xué)生數(shù)學(xué)空間想象能力的發(fā)展特點(diǎn)及培養(yǎng)策略研究

張新蘭

【摘要】培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力可以有效提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)，幫助學(xué)生更快、更好地完成數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù).本文主要分析了在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，小學(xué)生數(shù)學(xué)空間想象能力的發(fā)展特點(diǎn)以及培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)空間想象能力的有效措施.

【關(guān)鍵詞】小學(xué)生;數(shù)學(xué)空間想象能力;發(fā)展特點(diǎn)

從宏觀角度來(lái)說(shuō)，空間想象能力是對(duì)于空間、世界和宇宙等空間概念的理解;從微觀角度來(lái)說(shuō)，空間想象能力是學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的理解.在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)空間想象能力能夠幫助小學(xué)生發(fā)展創(chuàng)造性思維，提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的觀察、分析、抽象思維能力，可以有效提升小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力.

一、小學(xué)生數(shù)學(xué)空間想象能力的發(fā)展特點(diǎn)

小學(xué)生正處于身心發(fā)展的重要階段，其很多學(xué)習(xí)行為都是完全依靠對(duì)某一項(xiàng)事物的興趣來(lái)決定的.小學(xué)生對(duì)于周?chē)挛锏闹苯痈兄芰Σ粡?qiáng)，對(duì)于物體的認(rèn)知僅限于形狀和大小，對(duì)于物體圖形之間存在的關(guān)系沒(méi)有形成具體的認(rèn)知.小學(xué)生沒(méi)有形成清晰的表象認(rèn)知，自然也就無(wú)法進(jìn)行一系列的思維活動(dòng)，其空間觀念的發(fā)展也不足，影響了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的質(zhì)量.因此，教師需要利用小學(xué)生好奇心強(qiáng)的特點(diǎn)，在小學(xué)生好奇摸索階段培養(yǎng)其空間想象能力，讓學(xué)生對(duì)空間想象能力不但停留在具體感知，還要應(yīng)用到具體實(shí)踐中.

二、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)存問(wèn)題

數(shù)學(xué)屬于研究數(shù)量關(guān)系以及空間關(guān)系的科學(xué)，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主要能力就是空間想象能力.新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，教師需要為學(xué)生建立更加和諧、輕松、愉快、民主的學(xué)習(xí)環(huán)境，把學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性充分調(diào)動(dòng)起來(lái)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.但是在實(shí)際教學(xué)工作中，一部分教師還在使用傳統(tǒng)教學(xué)方法，使學(xué)生的空間想象能力得不到有效培養(yǎng).

1.數(shù)學(xué)教學(xué)沒(méi)有聯(lián)系生活實(shí)際

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，尤其是圖形和幾何教學(xué)，教師需要聯(lián)系現(xiàn)實(shí)的、有意義的、有挑戰(zhàn)性的、跟實(shí)際相關(guān)的內(nèi)容.空間知識(shí)跟生活實(shí)際聯(lián)系十分密切，教師想要發(fā)展學(xué)生的空間想象能力，就要把生活資源充分應(yīng)用起來(lái).在實(shí)際教學(xué)中，教師只是單純地引導(dǎo)學(xué)生圍繞課本中的例題進(jìn)行研究和學(xué)習(xí)，并沒(méi)有探究生活中有關(guān)于空間和圖形的問(wèn)題.因此，教師想要提升學(xué)生的空間想象能力，需要加強(qiáng)學(xué)生空間想象能力在實(shí)際生活中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生能夠通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)和感受，提升自身的空間想象能力.

2.教師空間想象能力探究不足

空間想象能力是人的大腦對(duì)周?chē)h(huán)境以及實(shí)物進(jìn)行加工和改造的過(guò)程，是對(duì)二維、三維圖形和性質(zhì)的領(lǐng)會(huì)和感受.但是目前一部分?jǐn)?shù)學(xué)教師為了提升教學(xué)進(jìn)度，單純地進(jìn)行數(shù)學(xué)知識(shí)的傳授，忽視了對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的拓展和引導(dǎo)，使學(xué)生只是從理論知識(shí)角度了解二維圖形的性質(zhì)和特點(diǎn)，但是并沒(méi)有深入探究空間圖形的變換關(guān)系.教師由于自身對(duì)于空間想象能力培養(yǎng)的措施研究不足，很少在教學(xué)中進(jìn)行能力培養(yǎng)和知識(shí)延伸，因此影響了學(xué)生空間想象能力的提升.在教學(xué)中教師要把實(shí)際生活和日常數(shù)學(xué)教學(xué)聯(lián)系在一起，不斷提升學(xué)生的空間想象能力.

3.學(xué)生的認(rèn)知被具體的事物局限

教師在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中開(kāi)展幾何教學(xué)，主要的目的就是培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，讓學(xué)生從具體表象思維轉(zhuǎn)變成抽象思維.在傳統(tǒng)幾何教學(xué)中，教師主要是以傳授理論知識(shí)為主，借助于具體形象的事物來(lái)展現(xiàn)出幾何知識(shí).教師講解得非常透徹，但是學(xué)生對(duì)于知識(shí)本質(zhì)并不理解，在幾何問(wèn)題的解決過(guò)程中也就不夠靈活多變.

三、小學(xué)生數(shù)學(xué)空間想象能力培養(yǎng)的有效措施

1.建立生活情景感知圖形的特征

教師在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上為學(xué)生創(chuàng)建出生活情境，能夠?yàn)閷W(xué)生提供思考和學(xué)習(xí)的智力背景，為學(xué)生提供參與實(shí)踐活動(dòng)、獲得情感體驗(yàn)的空間.生活情境是教師以生活情感為教學(xué)載體，通過(guò)豐富的教學(xué)信息來(lái)引導(dǎo)學(xué)生感悟生活中包含的數(shù)學(xué)知識(shí).在實(shí)際教學(xué)中，教師可以根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容跟生活情景相結(jié)合，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.例如，在學(xué)習(xí)“認(rèn)識(shí)圖形”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師帶領(lǐng)著學(xué)生一起搭建積木，然后讓學(xué)生描述看到的積木形狀，使學(xué)生能夠更加直觀地觀察正方體、長(zhǎng)方體和圓柱.教師還可以帶領(lǐng)學(xué)生互相畫(huà)人物簡(jiǎn)筆畫(huà)，通過(guò)繪畫(huà)來(lái)激發(fā)學(xué)生的形象思維能力.這種趣味性比較強(qiáng)的學(xué)習(xí)方式，能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的恐懼心理.

教師把數(shù)學(xué)知識(shí)聯(lián)系生活實(shí)際，能夠讓學(xué)生感知到圖形的特征.例如，在學(xué)習(xí)“旋轉(zhuǎn)和平移”的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，由于這兩個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)比較抽象，因此理論知識(shí)學(xué)習(xí)起來(lái)有一定的難度.但是這兩個(gè)現(xiàn)象在生活中十分常見(jiàn)，如前進(jìn)的汽車(chē)車(chē)輪、旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇或者是不斷上升的國(guó)旗等.教師可以結(jié)合這些生活現(xiàn)象，讓學(xué)生更好地感知旋轉(zhuǎn)和平移的概念，認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)源于生活.教師還可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于所學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的理解，并引導(dǎo)學(xué)生舉一反三，強(qiáng)化數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)化.

2.在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)

新課標(biāo)要求教師在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)小學(xué)生的自主探究能力，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí).教師要鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手測(cè)量的方式計(jì)算出圖形的面積和體積，通過(guò)操作實(shí)踐鞏固學(xué)生的空間意識(shí).例如，在學(xué)習(xí)“平行四邊形面積”的時(shí)候，教師先讓學(xué)生自己進(jìn)行觀察、操作和推理，查看平行四邊形是否可以分成其他的圖形，讓學(xué)生通過(guò)比較來(lái)初步對(duì)于平行四邊形的面積進(jìn)行了解.然后，教師指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)計(jì)算公式的方式，查看自主探究的結(jié)果跟公式計(jì)算的結(jié)果有什么不同，激發(fā)學(xué)生的求知欲望.教師還可以在課堂上和學(xué)生一起參與剪紙游戲，把平行四邊形剪開(kāi)之后拼接成長(zhǎng)方形，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力.

學(xué)生通過(guò)自主探究能夠強(qiáng)化數(shù)學(xué)知識(shí)的認(rèn)知深度，對(duì)立體圖形能夠產(chǎn)生更加全面的認(rèn)識(shí).例如，初步認(rèn)識(shí)立體幾何時(shí)，教師要鼓勵(lì)學(xué)生把多種感官調(diào)動(dòng)起來(lái)參與活動(dòng)，讓學(xué)生數(shù)一數(shù)、量一量、畫(huà)一畫(huà)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探索.在自主探索中學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)正方體的各個(gè)面都是大小相同的正方形，但是長(zhǎng)方體的各個(gè)面卻并不一定都是大小相同的長(zhǎng)方形.教師引導(dǎo)學(xué)生觀察長(zhǎng)方體和正方體的特征，讓學(xué)生通過(guò)自主探究得出對(duì)面面積相等的結(jié)論.學(xué)生通過(guò)實(shí)踐操作能夠有效提升觀察能力，培養(yǎng)空間想象能力.

3.實(shí)踐活動(dòng)鞏固數(shù)學(xué)知識(shí)

培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)空間觀念，是一個(gè)循序漸進(jìn)的認(rèn)知過(guò)程，要從一開(kāi)始的表象到抽象，從簡(jiǎn)單到困難，逐漸提升學(xué)生的空間想象能力.例如，在學(xué)習(xí)“位置和方向”時(shí)，教師把數(shù)學(xué)知識(shí)跟體育課程中學(xué)生站的隊(duì)形相結(jié)合，讓體育委員引導(dǎo)學(xué)生向左轉(zhuǎn)、向右轉(zhuǎn)，或者是進(jìn)行水平平移.小學(xué)生非常熱衷于參與實(shí)踐活動(dòng)，并通過(guò)參與實(shí)踐活動(dòng)對(duì)位置和方向初步產(chǎn)生概念.這種實(shí)踐活動(dòng)既能夠提升學(xué)生的空間想象能力，又能夠提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性.學(xué)生認(rèn)識(shí)到現(xiàn)實(shí)生活跟數(shù)學(xué)知識(shí)的聯(lián)系，能夠在面對(duì)實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候?qū)W會(huì)從數(shù)學(xué)角度尋找解決方法.數(shù)學(xué)科目的學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生在實(shí)際生活中應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí).在學(xué)習(xí)“長(zhǎng)方形和正方形面積”時(shí)，教師通過(guò)課件先把正方形和長(zhǎng)方形的圖片展示出來(lái)，跟學(xué)生一起計(jì)算面積，也可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入籃球場(chǎng)和羽毛球場(chǎng)，讓學(xué)生自主尋找辦法計(jì)算出體育場(chǎng)地的面積.學(xué)生通過(guò)解決生活實(shí)際問(wèn)題體會(huì)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂(lè)趣，提升參與積極性.

4.通過(guò)畫(huà)圖訓(xùn)練發(fā)展空間想象能力

教師在課堂教學(xué)中進(jìn)行畫(huà)圖訓(xùn)練，能夠深化學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握，也能夠幫助學(xué)生提升空間想象能力.圖形對(duì)于小學(xué)生來(lái)說(shuō)屬于直觀事物，教師可以讓學(xué)生通過(guò)畫(huà)圖來(lái)輔助自己思考.在學(xué)習(xí)“長(zhǎng)方體和正方體”這部分內(nèi)容時(shí)，為了能夠培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，教師引導(dǎo)學(xué)生初步了解知識(shí)點(diǎn)，并提出問(wèn)題：“有一個(gè)長(zhǎng)方體紙盒，長(zhǎng)5厘米，寬3厘米，高2厘米，要做成這樣的紙盒需要多大面積的紙板？”學(xué)生開(kāi)始嘗試畫(huà)圖，思考紙盒究竟需要多大面積的紙板.學(xué)生憑借自己的想象力解決問(wèn)題有點(diǎn)困難，可以借助教師的引導(dǎo)完成畫(huà)圖.教師的畫(huà)圖教學(xué)可以先從平面畫(huà)開(kāi)始，畫(huà)出水平放置的平面，然后畫(huà)出從不同角度觀察的平面.教師要適當(dāng)傳授學(xué)生畫(huà)圖技巧，為幾何圖形的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ).教師的引導(dǎo)能夠幫助學(xué)生在自己的腦海中形成立體圖，培養(yǎng)了學(xué)生的幾何意識(shí)，幫助學(xué)生掌握畫(huà)圖規(guī)律和畫(huà)圖技巧，讓學(xué)生在大腦中實(shí)現(xiàn)空間實(shí)體的抽象推理和分析，提升了學(xué)生的空間想象能力，有效提升了數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)水平.

5.利用實(shí)物提升空間想象能力

小學(xué)生的思維比較簡(jiǎn)單，對(duì)于很多復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)難以理解，尤其是幾何圖形的數(shù)學(xué)題目，學(xué)生感覺(jué)難以尋找解題思路.在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，硬性灌輸式教學(xué)模式已經(jīng)難以滿足學(xué)生的發(fā)展需求，對(duì)課堂教學(xué)質(zhì)量的提升也會(huì)產(chǎn)生影響.因此，教師在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)物，利用具體實(shí)物輔助進(jìn)行教學(xué)，幫助學(xué)生思考數(shù)學(xué)問(wèn)題，提升學(xué)生的空間想象能力.例如，教師首先在講桌上放一個(gè)長(zhǎng)方體讓學(xué)生進(jìn)行觀察，讓學(xué)生從正、側(cè)面和上面看長(zhǎng)方體，觀察會(huì)形成什么圖形.學(xué)生表示在觀察之后看到的都是長(zhǎng)方形.教師繼續(xù)提出問(wèn)題：“如果我把這個(gè)長(zhǎng)方體換成球，你們想象一下，還是從三個(gè)角度進(jìn)行觀察，會(huì)看到什么圖形？”通過(guò)教師提出的問(wèn)題，學(xué)生的腦海中自然浮現(xiàn)出球，調(diào)動(dòng)自己的空間想象能力，再借助剛才長(zhǎng)方體的實(shí)踐分析經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行思考，學(xué)生得到答案：不管從哪個(gè)方向看，看到的都是圓形.接下來(lái)教師繼續(xù)借助具體實(shí)物完成物體觀察，讓學(xué)生能夠?qū)ξ矬w產(chǎn)生更加立體和直觀的認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生開(kāi)發(fā)空間想象能力.

6.培養(yǎng)學(xué)生的觀察習(xí)慣

教師需要積極培養(yǎng)學(xué)生事物觀察習(xí)慣，讓學(xué)生對(duì)事物能夠產(chǎn)生直觀的體驗(yàn)和感受.學(xué)生如果缺少了觀察事物的習(xí)慣，會(huì)忽略生活中存在的很多內(nèi)容.例如，在生活中存在大量典型的幾何圖形，很多物體的構(gòu)造中其實(shí)都融合了學(xué)生需要掌握和理解的幾何知識(shí)點(diǎn).學(xué)生如果能夠?qū)W會(huì)在生活中留心觀察、勤于思考，就能夠留下較深刻的學(xué)習(xí)印象.在課堂教學(xué)中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生自主聯(lián)想，把生活中自己觀察到的事物充分調(diào)動(dòng)起來(lái)，形成條件反射，對(duì)于課堂學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)理解得更加容易.培養(yǎng)學(xué)生的觀察習(xí)慣，提升學(xué)生的直觀體驗(yàn)，才能夠真正提升學(xué)生的空間想象能力.例如，教師可以讓學(xué)生參與物體分類(lèi)的教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生直觀地辨別出物體的形狀和名稱(chēng).學(xué)生可以結(jié)合生活中比較常見(jiàn)的球、積木、文具盒和茶葉罐等，通過(guò)觀察和分析形成對(duì)幾何體的直觀感受.除了分類(lèi)活動(dòng)之外，學(xué)生還可以通過(guò)描述實(shí)物和模型的形狀，更加直觀地辨別物體形狀，并學(xué)習(xí)聯(lián)系生活實(shí)際，把這幾種幾何體在頭腦中簡(jiǎn)單地建立表象認(rèn)知.學(xué)生通過(guò)培養(yǎng)觀察事物的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，能夠?qū)ふ业接^察事物的良好方法，增加觀察過(guò)程的體驗(yàn)和感受.通過(guò)觀察，學(xué)生能夠積累更多的學(xué)習(xí)感受和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，在接下來(lái)的數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中，也能夠積極開(kāi)展空間聯(lián)想，提升數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)水平.

結(jié)?語(yǔ)

培養(yǎng)小學(xué)生的空間想象能力十分重要.在實(shí)際數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，教師要根據(jù)小學(xué)生的年齡特點(diǎn)和知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)小學(xué)生的空間想象能力，讓學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)擁有更加系統(tǒng)的認(rèn)知，開(kāi)拓學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平.

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