小學數學教學中如何培養學生的空間想象力

周俊

小學數學教學的基本目標，就是要培養學生的想象能力，進而促成創造性思維能力的發展。 其中，空間想象能力的培養，因其特有的要素和難度，在小學數學教學過程中被視為攻堅任務之一。 探討小學生空間想象能力的開發培養策略，對提高學生數學素質，完成數學教學任務，意義重大。那么，如何培養小學生的數學空間想象能力呢？

一、結合實際，學會觀察，增強直觀體驗

新課改數學《標準》要求從最簡單的圖形辨認做起，先辨認長方體、正方體、三角形、平行四邊形和圓等簡單圖形，在這基礎上逐步認識這些圖形。 這就都屬于了解的水平，所以在教學中應大量結合生活實際，引導學生把在生活中感受到的圖形與相應的知識聯系起來，不斷增強直觀體驗，認識圖形。 注意從學生的生活實際出發，選取學生熟悉的實物例子。

如“物體分類”，主要的任務是直觀辨別物體的四種形狀及其名稱，結合學生日常見到的球、積木塊、文具盒和茶葉罐等，引導學生通過搜集、觀察、觸摸、分類和討論等活動，形成對一些常見的幾何體的直觀感受。 為了直觀地辨別物體的形狀，除了分類活動外，還通過由實物或模型說出它的形狀，由形狀說出生活中這種形狀的實物的練習活動，建立起四種幾何體在頭腦中的表象。 同時，教師可以設計和組織從不同方位觀察同一個物體，使學生感受觀察方位不同所看到的物體的形狀一般不同。 這與學生的生活經驗是一致的，在這一活動過程中，涉及學生的空間想象和對幾何圖形的記憶，這是發展空間觀念的重要基礎。

二、學好測量，把握圖形，助長空間思維力

學習測量物體，是小學數學教學的內容之一。 通過對物體的測量，有利于形成和加深學生的實體觀念和空間感，幫助發展空間思維力。 教材要求先結合生活實際和具體情境，經歷用不同方式測量物體的長度，體會建立統一度量單位的重要性，及能測量具體圖形的周長、面積，能自選單位估計和測量圖形的周長、面積，接著再探索并掌握圓的周長與面積公式，以及了解體積的意義及度量單位等。 所以，學習測量和體驗圖形的教學策略，重點應該放在把實物圖形的測量與抽象思維計算結合起來。這仍然需要注意從學生的生活情境或具體事物出發，展開教學內容。

如：讓學生運用長方形、正方形的周長和面積的計算方法去解決生活中的簡單問題，讓學生體會到數學知識與日常生活的聯系。 其次要加大學生動手實踐的力度，讓學生在動手操作中，感受測量的意義，建立對測量單位的理解及對測量單位的選擇，再是要培養學生的估測意識。 如練一練中，有“對于你的鉛筆盒的長度、你的橡皮的長度、你的課桌的長度，你的估計是多少？測量結果是多少？”這樣的問題都有助于空間思維力的發展。 此外，還要通過學生之間的合作學習、互動交流等新的學習方式的應用，加大實踐和體驗力度。 因為測量需要互助合作才好完成。 我們在教學中引導學生測量一片樹葉的周長，自身的周長等等，學生互相幫助測量，在合作交流中總結測量的結果，這都有助于對不同圖形的體驗。 甚至可以借助游戲，組織學生開展“走一走”、“估一估”、“想一想”等活動，讓學生體驗1千米有多長，幫助學生逐步發展空間觀念。

三、動手操作，體驗移位，理解圖形與位置

空間想象力的內容，就包括了對位置的確認、對路線圖的認知、對圖形的抽象再現等等，這就需要培養學生樹立空間觀念，體驗圖形移位感、方向感，確立物體的位置，形成空間想象能力。 這除了讓學生觀察，體驗和描述上、下、左、右、前、后的相對位置關系，還要具體操作，加大實踐活動。 首先要再現生活經驗，建立空間觀念。 讓學生具體觀察物體所在位置，學用方位詞描述物體所在的方向，學看簡單的路線圖，嘗試體悟物體的陰影是怎樣形成的，并能根據光線的方向辨別實物的陰影。 如利用生活中的實例來說明方向盤、車輪、硬幣等。 其次，要引導學生動手操作，讓他們通過拼一拼、剪一剪、折一折和量一量等活動，調動多種感官，這樣易于空間觀念的形成。

四、多畫圖形

立體幾何的研究對象是空間圖形，為了研究的方便，我們需要把空間圖形畫在紙上或黑板上，由于紙和黑板的表面可以看作是平面，于是就要學習空間圖形的直觀圖的畫法。畫直觀圖的目的是為了解決對立體圖形的理解和認識，加強對立體圖形的性質理解。在教學的全過程中要有步驟地指導學生掌握繪制直觀圖的一般方法，有計劃提高學生的繪圖能力。

立體圖形畫在平面上要有立體感，畫的形狀不能和實物一摸一樣，是立體圖形在平面內的投影。畫出的圖形既要有立體感又能表達出圖形各主要部分的位置關系和度量關系，所以畫好圖形是學習的關鍵。首先，要從畫平面開始，先畫水平放置的平面，逐步畫從不同角度觀察的兩個平面相交。教學時要強調畫圖要領，要求學生必須把圖畫準確，養成良好的作圖習慣，起初可以采用邊觀察邊畫的方法。其次，要學好”水平放置的平面圖形的直觀圖形的畫法”，這是畫好簡單幾何圖形的基礎。總之，只有把圖畫好，看起來才有立體感，對培養學生的空間想象力，解決立體問題有很大幫助。另外，多看教科書上的圖形，找其畫圖的規律，自己多練習，慢慢的就會把圖畫好。

空間想象能力是通過實例凈化思維，把空間中的實體高度抽象在大腦中，并在大腦中進行分析推理。其他能力的培養都必須在學習、理解、訓練、應用中得到發展，特別是教師為了培養這些能力，會精心設計“智力課”和“智力問題”。比如，對習題的解答時的一題多解、舉一反三的訓練歸類，應用模型、電腦等多媒體教學等，都是為數學能力的培養開設的課程。在這些課程中，學生務必要全身心地投入、全方位地參與，最終達到自己各方面能力的全面發展。

綜上所述，培養空間想象能力可以歸納成口訣“一看、二比、三畫。”一看就是對照后離開實物模型看清看懂直觀圖;二比就是對比或類比空間與平面圖形的區別與聯系;三畫就是根據畫空間圖形的規則和方法，正確熟練地畫出所要求的直觀圖，或離開直觀圖，能辨清圖中基本元素之間的關系，并能進行有關的推理論證，解決所要解決的問題。空間想象能力的培養，立體幾何擔負著特別重要的任務，但是，單憑立體幾何教學來培養是不夠的，也是不全面的，應當在教學各科乃至其他學科的有關內容的教學過程中共同來培養。如在代數、三角和解析幾何的教學中，教師要經常注意數形結合的教學，通過數量的分析加深對圖形的理解和想象，從數的變化想象形的變化。反之，也可以從形的變化去研究數的變化。這是豐富和發展空間想象能力、培養和提高學生抽象思維和辯證思維能力的一個極其重要的方面，切不可忽視。