加強課堂體驗活動 培養學生空間觀念

摘 要 空間觀念是《數學新課程標準》中一個核心概念，如何在小學數學課堂中培養學生的空間觀念，不但是數學教學的重點，也是一個難點問題。本文試圖通過讓學生在課堂上有目的觀察積累；積極參與操作；通過多媒體演示等課堂體驗活動，來談談學生空間觀念的培養。

關鍵詞 空間觀念；觀察積累；操作活動；多媒體演示

空間觀念是《數學新課程標準》中一個課程核心概念，包括“能夠由實物的形狀想象出幾何圖形，由幾何圖形想象出實物的形狀，進行幾何體與其三視圖、展開圖之間的轉化”。這是一個包括觀察、想象、比較、綜合、抽象分析，不斷由低到高向前發展的認識客觀事物的過程，是建立在對周圍環境直接感知基礎上的、對空間與平面相互關系的理解和把握。它是創新精神所需的基本因素，沒有空間觀念，幾乎談不上任何發明創造，許多的發明創造都是以實物的形態呈現的，都是設計者先根據想象畫出設計圖，然后再做出模型，最后才完善成功的。在這過程中空間觀念起著非常重要的作用，所以在小學數學教學中，發展學生的空間觀念非常重要。

小學數學課堂中，如何培養學生的空間觀念呢，通過二十余年的教學，讓我深深的感受到增強體驗活動是培養學生空間觀念的有效方法。在教學過程中，通過學生積極的觀察、操作、多媒體演示等體驗活動，對學生的空間觀念形成均有著積極作用。

一、在觀察積累中產生空間觀念

觀察是一種有目的、有計劃、有組織的知覺，它是學生利用感官了解外部世界的一種活動。觀察是思維的基礎，在小學數學教學中，觀察是積累幾何形體表象的重要途徑，培養學生的觀察力是培養學生空間觀念的重要策略，具體是要培養學生將物體空間形象抽象成由基本形體組成的能力以及將基本形體抽象成點、線、面組成的能力。

從小學一年級開始，教材就有意識的安排了觀察教學，如：北師大教材一冊開始出現了《上下》這一課，來培養學生有序觀察，在教學中，讓學生除了認識上下、體會到上下的相對性以外，更重要的就是要學生能有序的觀察，并將觀察到的情況描述出來。通過這些觀察來產生空間表象。在教學中，先讓學生觀察小兔與小鳥的家，知道了小鳥在小兔的上面，小兔在小鳥的下面。產生初步的上下位置關系。然后在小鳥和小兔中間出現松鼠，松鼠在小鳥的下面，卻在小兔的上面，體會到上下的相對性。觀察時，從上往下觀察，小鳥的下面不但有松鼠，還有小兔，從下往上觀察，小兔的上面不但有松鼠，還有小鳥。學生的觀察有序了，思維也就有序了，并能在描述上下的過程中，充分形成上下的空間觀念。觀察的有序性讓學生在探究的過程中也不會出現重復遺漏現象。

二、在參與操作活動中建立空間表象

人類所有的創造發明是在實踐活動中產生并完善的。學生的操作活動也是建立空間表象的基礎。通過學生的親身體驗來得到結論的，這樣得到的結論會給學生留下更加深刻的印象。由于小學生的思維特點是以形象性和具體性為主，對一些較為抽象的幾何概念還不能直接理解，所以借助操作活動可幫助學生順利地建立幾何形體表象。課堂上，學生動手量、折、撕、剪、畫、搭等操作活動是必不可少的。對處于這個思維階段的學生，在形成空間觀念的過程中，直觀與實際操作有著極為重要的作用。

1.在擺、剪、拼活動中探究學習，形成空間表象

擺、剪、拼活動是一個基礎的空間觀念培養方法，因其具體、形象的操作方式深受學生的喜愛。例如在教學《三角形面積的計算》時，教師讓學生拿出準備好的三角形，先自主的探究三角形面積。很快，有的學生在方格紙上數出了三角形面積，有的學生通過將兩個相同的三角形拼在一起，拼成了一個平行四邊形，更有學生將三角形沿中線剪開，拼成了一個平行四邊形。在老師的引導下，他們通過觀察、比較三角形的底、高和面積與拼剪成平行四邊形的底、高和面積，最終探究出了三角形面積等于底乘以高除以二。在活動中，學生不但探究出了三角形面積公式，還在拼剪的過程中發現了圖形轉換的美妙世界。由此可見，擺、剪、拼活動對學生的空間表象形成有著積極的作用。

2.在折、疊、搭、拆中認識空間的三維屬性

小學生對于空間的三維屬性認識一直是個難點，在課堂教學中，讓學生積極動手進行折、疊、搭、拆等活動，對于學生認識空間的三維屬性，有著很好的效果。

例如在教學《包裝的學問》時，教師先向學生展示了一件較大的禮品盒，倒底是什么呢？學生產生了好奇，都想打開來看看。等學生代表打開后，發現只是兩盒磁帶。產生了一盒磁帶根本沒必要用那么大的包裝的想法。教師順勢提問，怎樣包裝才最省包裝紙呢？讓學生去試一試。學生們通過將兩盒磁帶進行拼、擺，然后拿出包裝紙折疊，觀察發現兩盒磁帶共有三種包裝方法。分別是底面重合、側面重合、正面重盒。當底面重合時，長寬不變，高擴大了二倍；當側面重合時，高寬不變，長擴大了兩倍，當正面重合時，長高不變，寬擴大了二倍。然后將拼成長方體的表面積算出來，發現只有當最大面重合時，包裝紙的面積才最小。

整個過程中，學生通過自己的折疊、拼裝等活動，加深了對長、寬、高的立體空間認識。再通過用平面的紙去包裝一個立體物體，感知了面與體的關系。這樣既使大部分學生通過想象——操作——驗證——再想象，發展了空間想象能力，又讓學生對空間三維屬性有了進一步的認識。

3.通過描、涂、畫將空間與平面聯系起來

空間想象能力決定了學生的繪圖能力，而繪圖能力又促進了空間觀念的發展。如在教學《觀察物體》一節時，教師出示一個茶壺，讓八個學生分別坐在它的周圍觀察，并將你看到的圖像在老師提供的圖上涂出來。然后交流每個同學涂的圖像，發現各個位置看到的茶壺各不相同。再讓學生交換位置，體驗同學涂得是否正確。加深學生對觀察到圖像的認識。然后，讓學生都從上往下看，將看到的圖像涂出來，通過比較發現，都是從上往下看，但由于所處位置也不同，看來的結果也不相同。然后將學生所涂的圖展示給大家，讓學生根據繪圖，辨別是由哪個學生看到的。學生對這樣的操作興趣濃厚，當然教學效果也相當不錯。

三、多媒體演示揭示空間奧秘

操作可讓學生在體驗中感知空間觀念，但有些空間奧秘，學生單靠操作想像卻很難完成。而多媒體的應用，可以有效的解決這些問題。如在對圖形進行旋轉、圓切割拼盒成近似的長方形等。由于學生很難有足夠的速度或精細的操作，使學生的空間想象無法得到驗證，從而影響了教學效果。解決這個問題的有效途徑就是利用多媒體課件加以解決。如立體圖形教學中，圓柱可以由長方形旋轉得到，旋轉軸的不同，得到的圓柱也不同。以長方形長為軸旋轉，長做了圓柱的高，寬做了圓柱的半徑；以長方形寬為軸旋轉，寬做了圓柱的高，長做了圓柱的半徑；以長方形的中線旋轉，又會發現長寬做了圓柱的直徑。使得學生腦海中原有的形成和變化過程，進一步得到完善。

綜上所述，在小學數學教學中培養學生的空間觀念，首先要注重觀察力的培養，這是幫助學生獲得初步空間觀念的前提，讓學生在課堂上參與操作活動，可以幫助學生建立初步的幾何形體表象，同時加上多媒體課件的恰當運用，就能更好地掌握幾何形體的特征，同時幫助學生建立正確、清晰的幾何表象，以達到培養學生空間觀念的目的。總之，當學生積極參與到課堂活動之中，對培養學生的空間觀察有著很好的促進作用。