在立體圖形教學中培養學生的空間觀念

劉柳霞

摘 要：空間觀念對于孩子的重要性是顯而易見的，對于他們更好地了解自己身邊的世界，在推理能力以及想象力發展方面都具有十分積極的作用。對于小學生來說，他們正處于形成各種空間觀念的良好時期，老師要把握好這個時期進行學生空間觀念的培養和訓練，以提高他們的思維能力。

關鍵詞：空間觀念；培養和訓練；思維能力

《義務教育數學課程標準》指出：“空間觀念主要是指根據物體特征抽象出幾何圖形，根據幾何圖形想象出所描述的實際物體，想象出物體的方位和相互之間的位置關系，描述圖形的運動和變化，依據語言描述畫出圖形等。”由此可以看出，空間觀念的培養是學生教學內容當中的一項核心任務，就更說明擁有一個良好的空間觀念對于學生思維能力、想象能力以及推理能力方面的重要作用。但是，空間觀念本身具有一定的抽象特點，尤其是對于低年級的學生來說，教學的任務顯得更加艱巨，教學的難度也比較大。

一、聯系生活實際，豐富空間經驗

空間觀念是一種數學思考，這種數學思考必須依賴于學生從生活中獲取大量感性材料為基礎。學生在很小的時候就開始接觸各種形狀的物體，他們具有較多的關于形狀的感知方面的早期經驗。在教學中，要緊密聯系學生的生活實際，從學生的經驗和已有知識出發，加強動手操作，再通過觀察、測量、想像、創作以及交流討論活動，豐富空間經驗。

例如在認識長方體和正方體的教學中，可以讓學生回家自己搜集素材。可別小看搜集素材的過程，他正是學生初步感知立體圖形的具體體現。課堂上我們把找到的物體歸納整理，再剪一剪、拼一拼、畫一畫，學生嘗試著剪開，得到了平面圖形，同時經歷了由立體圖形到平面圖形的形成過程，在頭腦中建立了表象，豐富了空間經驗。同時又為后面學習表面積奠定了基礎。

其實，生活中的許多圖形都可以抽象成簡單的立體圖形，教師要善于幫助學生建立起實物與空間概念間的聯系，化抽象為具體，既可以促使學生更好地理解空間現象數學概念的本質，也能夠提高學生學習的興趣。

二、加強操作感知，獲得空間觀念

小學生的思維處在形象思維向抽象思維過渡階段，因此，直觀與操作在學生形成幾何概念中有著極為重要的作用。心理學研究證明：視覺、觸覺、聽覺等多種感官共同參與幾何材料的操作，有利于空間觀念的建立和鞏固。按照皮亞杰的觀點，空間觀念的形成不像拍照，要想建立空間觀念，必須有動手操作的過程。許多老師認為：課堂的實際操作會浪費許多時間，不如邊講邊學來的實在。可在空間圖形的學習中恰恰相反。這個做的過程，不僅是一個實踐的過程，更是嘗試、想像、推理、驗證、反思的過程，只有在這樣的過程中，學生才能加深對數學知識的本質的認識。安排實際觀察、制作、測量、畫圖等活動，還要引導學生手腦并用，邊做邊想，把想和做有機的結合起來。

1.觀察比較，積累空間觀念

在教學長方體和正方體時，學生在充分地觀察實物、教具、學具和圖形后，我讓學生準備了不同長度的小棒和橡皮泥，自己組合出長方體和正方體。在學生不斷的拼插、對接的過程中，學生發現了長方體和正方體棱的長度有不同的變化。又發現了他們關于棱、頂點、面的異同，自己其實已經對長方體、正方體的特征充分理解，教師只要稍作歸納總結，就可以幫助學生分析、比較出長方體和正方體的異同點。通過上面的活動，學生輕松的獲得了空間表象。而在拼插圖形過程中學生形成的深刻表象，是教師講解遠遠達不到的。

2.加強識圖能力，獲得空間觀念

教材要求學生會看直觀圖，做到看見直觀圖就能想象出長方體和立方體的形狀。這也是很多學生所頭痛的問題。我們知道，同一個正方體圖形，按不同的方式展開得到的平面展開圖形一般是不一樣的。常見的正方體平面展開圖究竟有幾種不同的形狀呢？以往的教學中，教師只是讓學生熟記展開圖的形狀特征，忽視了圖形的形成過程。針對這一現象，我帶著學生動手實踐，邊實踐邊探索，制作出了各種圖形展開圖的學具，每個同學都在制作中熟悉了圖形的結構和形成方式。加深了對圖形自身特征的理解。

3、布置開放性作業，讓學生有更多的思維空間

布置一些開放性的作業，讓學生有更多的思維空間。在學了長方體和正方體的表面積后，我設計了包裝的作業，給你喜歡的一盤或幾盤磁帶進行包裝。要求要計算出包裝用紙多少；包裝彩帶的長度；要美觀大方，方便攜帶等。結果出乎我的意料之外，平時經常要催交作業的同學，這次卻是交的最早的。并有很多同學選取了兩項以上來完成。完成質量也是意料之外的好。學生在包裝的過程中，充分發揮了自己的想象，解決了很多實際問題。

三、放飛想象，升華空間觀念

空間想象能力是在豐富的空間感知基礎上逐步形成的想象能力，是空間觀念的進一步發展。空間想象依賴于空間感知，只有充分發揮學生的空間想象能力，學生的空間觀念才會得到升華。

如在教學長方體、正方體的組合時，我讓學生數一數圖形中一共有多少個小正方體？因為組合圖形中有一些小正方體被遮住，于是我先讓學生猜一猜，并要說出你猜測的理由，再讓學生擺一擺、數一數，從而使他們的空間觀念得到進一步培養。接下來，我給學生出了一道拓展開放題：自己設計個立體圖，從一個方向看過去有兩個正方體是看不見的。同學們經過一番思考、想象，合作交流、動手操作之后，一個個立體圖就設計出來了。可見，學生的想象是非常豐富的，有些是我們大人出乎以外的，可正是這些豐富的空間想象，使學生的空間觀念的發展得到了突破，得到了升華。

空間觀念從理念變成有助于培養學生創新意識的現實，還需要深入的探討和研究，有利于學生形成空間觀念的內容、情景和教學方式也需要在實際操作過程中不斷探索。因此，在教學中，我們還應采用多種教學手段，教學方法，引導學生運用多種感官積極主動地參與到教學中來，有利于學生空間觀念的形成。