淺析小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中空間觀念的有效發(fā)展

陳義芳

摘 要：《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，所謂空間觀念是“能夠由實物的形狀想象出的幾何圖形，由幾何圖形想象出的幾何形狀，進行幾何形狀與其三視圖、展開圖之間的轉(zhuǎn)化”。荷蘭數(shù)學(xué)教育家弗賴登塔爾說：“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，聯(lián)系得越緊密，越是記得牢，學(xué)得快?！苯處熢谄綍r的數(shù)學(xué)教學(xué)中，要不斷加強學(xué)生對空間觀念的形成和發(fā)展，并且培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的空間觀念，這對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，更好地認(rèn)識和了解世界是十分重要的。

關(guān)鍵詞：空間觀念;培養(yǎng);實踐;策略

空間觀念是指物體的形狀、大小、位置、距離、方向等形象在人腦中的反映，是最初步的空間想象力。

空間圖形貫穿于整個小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)，對學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)則是一個需要教師重新認(rèn)識的課題，空間觀念從理念變成有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的現(xiàn)實，還需要教師進行深入的研究與探討，空間觀念的內(nèi)容、情景和教學(xué)方式也需要教師在實際操作過程中不斷探索。

在小學(xué)期間學(xué)習(xí)一些關(guān)于空間或者圖形的知識，在學(xué)習(xí)的過程中形成空間觀念，這對學(xué)生進一步學(xué)習(xí)幾何知識和學(xué)生空間想象力的形成都有較為重要的影響。但是在實際的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，不論在教學(xué)方法還是教學(xué)理念上還存在誤區(qū)。所以本文主要闡述在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中空間觀念存在的一些誤區(qū)以及如何培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)空間觀念。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)誤區(qū)

小學(xué)不同階段的學(xué)生，他們在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中對空間觀念的理解也是不一樣的，對于低年級的小學(xué)生來說可能對于一些空間位置關(guān)系等弄不清楚，等到了中高年級，隨著他們思維的發(fā)展，對于空間觀念的理解變得相對容易。特別是小學(xué)高年級的學(xué)生，他們的思維正由直觀形象思維向抽象邏輯思維過渡，如果他們能夠掌握空間觀念，就能在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中將一些復(fù)雜的圖形分解為簡單圖形，方便解題，并且能夠根據(jù)教師的教學(xué)掌握幾何圖形體積、面積等的算法。但是就目前的教學(xué)來說，還存在一些誤區(qū)。

（一）對學(xué)生空間觀念培養(yǎng)的認(rèn)識不夠深刻

在對學(xué)生進行數(shù)學(xué)教學(xué)時，往往不夠重視對學(xué)生數(shù)學(xué)空間觀念的培養(yǎng)，只是按照課本中的內(nèi)容教學(xué)，不會通過拓展課外知識來培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，認(rèn)為學(xué)生只要能按照書本中給出的公式會解題就可以了，完全忽略了空間圖形與生活中的關(guān)系。這導(dǎo)致學(xué)生因為不清楚圖形之間的關(guān)系，使得解題困難。

培養(yǎng)初步的空間觀念是發(fā)展空間想象力的基礎(chǔ)，是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要任務(wù)之一?？臻g觀念在小學(xué)數(shù)學(xué)中表現(xiàn)在能由實物的形狀想出幾何圖形，由幾何圖形想象出實物的形狀，進行幾何體與其三視圖、展開圖之間的轉(zhuǎn)化;能根據(jù)條件做出立體模型或畫出圖形;能從較復(fù)雜的圖形中分解出基本的圖形;能描述實物或幾何圖形的變化;能采用適當(dāng)?shù)姆绞矫枋鑫矬w間的位置關(guān)系;能運用圖形形象地描述問題;利用直觀來進行思考。在現(xiàn)實的學(xué)習(xí)活動中，學(xué)生往往缺乏的就是空間觀念，幾何知識的學(xué)習(xí)成為他們學(xué)習(xí)的難點。教師必須關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)實，從學(xué)生實際出發(fā)，有效地來培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。當(dāng)學(xué)生掌握了數(shù)學(xué)知識、方法后，應(yīng)用于生活實際，體驗到數(shù)學(xué)的樂趣。

（二）忽略學(xué)生的動手操作能力，學(xué)生空間想象力差

有些教師覺得課堂上讓學(xué)生操作，一是太浪費時間，二是秩序太亂，不好調(diào)控，三是受到學(xué)具的限制。所以能省則省，用多媒體的演示代替學(xué)生的操作，忽略了學(xué)生的動手操作能力。其實讓他們通過自己動手制作這些，仔細(xì)研究幾何圖形的具體特征，可以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，也能使得他們對知識的掌握更加牢固。

那么，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，應(yīng)如何發(fā)展學(xué)生的空間觀念呢？下面筆者就結(jié)合實例，談?wù)勗诮虒W(xué)中發(fā)展學(xué)生空間觀念的幾點做法。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)策略

（一）體驗感悟，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念

荷蘭數(shù)學(xué)教育家弗賴登塔爾認(rèn)為：“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是一種活動，這種活動與游戲跟騎自行車是一樣的，不經(jīng)過親身體驗，僅僅從看書本、聽講解、觀察他人的演示是學(xué)不會的?！笨臻g觀念的培養(yǎng)也是如此，學(xué)生的空間認(rèn)識來自于豐富的現(xiàn)實原型，與現(xiàn)實生活有著緊密的聯(lián)系。這就提醒教師可以讓學(xué)生在體驗和感悟中逐漸建立空間觀念。

例如在學(xué)習(xí)《方向與位置》時，筆者清早帶學(xué)生到操場，讓學(xué)生面向太陽升起的地方，告訴學(xué)生這就是東方，背后就是西方，面向東，右側(cè)就是南方，左側(cè)就是北方。這就是讓學(xué)生親身體驗“太陽升起的方向是東方”，確定東方后，認(rèn)識其他三個方向，從而幫助學(xué)生建立空間觀念。

（二）借助經(jīng)驗，深化學(xué)生的空間觀念

數(shù)學(xué)來源于生活，發(fā)展學(xué)生的空間觀念離不開學(xué)生的生活經(jīng)驗。生活經(jīng)驗是學(xué)生學(xué)習(xí)的寶貴資源，所以教師要在教學(xué)中從學(xué)生的生活經(jīng)驗入手，使學(xué)生把所學(xué)知識與生活經(jīng)驗聯(lián)系起來，才能更好地幫助學(xué)生建立空間觀念。

例如學(xué)習(xí)《圖形與變換》時，利用學(xué)生常見的生活現(xiàn)象，認(rèn)識平移與旋轉(zhuǎn)，如纜車的行進、升降旗等現(xiàn)象認(rèn)識平移，風(fēng)車的轉(zhuǎn)動、直升飛機螺旋槳的轉(zhuǎn)動都是旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。一些美麗的圖案都是基本圖形通過平移和旋轉(zhuǎn)后得到的。這樣把視野拓展到生活空間，密切聯(lián)系生活實際，有助于培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。

（三）實驗操作，發(fā)展學(xué)生的空間觀念

心理學(xué)家皮亞杰曾說過：“空間觀念的形成不像拍照，要想建立空間觀念，必須有動手做的過程。”動手操作是學(xué)生多種感官協(xié)同活動、促進知識內(nèi)化的過程，能夠讓學(xué)生在理解數(shù)學(xué)知識的基礎(chǔ)上逐步形成空間觀念。因此在實際教學(xué)過程中，教師必須引導(dǎo)學(xué)生進行操作、實驗等活動。

例如教學(xué)《認(rèn)識物體》時，教師先讓學(xué)生利用學(xué)具看一看、摸一摸、數(shù)一數(shù)，在動手操作中讓學(xué)生初步感知了長方體、正方體、圓柱、球的特征。然后又準(zhǔn)備了幾個操作活動。

首先給每組學(xué)生準(zhǔn)備一個袋子，讓小組長負(fù)責(zé)，其余學(xué)生按照小組長的要求從袋中摸出指定形狀的物體。其次以小組為單位，組織學(xué)生將這些物體滾一滾，看哪種物體不能滾、哪種物體能滾，并能比比能滾的物體中誰滾得最快。最后以小組為單位，用這幾種形狀的物體搭積木，并且說說搭了什么。