如何培養學生的空間觀念

宋建梅

摘要：培養初步的空間觀念是發展空間想象力的基礎，是小學數學教學中的重要任務之一。空間觀念在小學數學中就表現在：能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；能根據條件做出立體模型或畫出圖形；能從較復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；能采用適當的方式描述物體間的位置關系；能運用圖形形象地描述問題；利用直觀來進行思考。

關鍵詞：小學數學；空間觀念；培養方式

中圖分類號：G648文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2017）08-0254-01

在現實的學習活動中，學生往往缺乏的就是空間觀念，幾何知識的學習成為他們學習的難點。那么，在教學當中，如何培養學生的空間觀念呢？

1.聯系生活經驗，建立空間觀念

發展空間觀念要與現實生活緊密聯系。學生的空間知識來自豐富的現實原型，與現實生活關系非常緊密，這是他們理解和發展空間觀念的寶貴資源。

在學習方向與位置時，利用學生的生活經驗"太陽從東方升起"，清早帶學生到操場，讓學生面向太陽升起的地方，這就是東方，背后就是西方，面向東，右側就是南方，左側就是北方。利用生活經驗，確定東方后，認識其它三個方向。

在教學圖形的變換時，利用學生常見的生活現象，認識平移與旋轉，如纜車的行進，升降旗等現象認識平移；風車的轉動，直升飛機螺旋槳的轉動都是旋轉現象。一些美麗的圖案都是基本圖形通過平移和旋轉后得到的。

在教學"長方體、正方體、圓柱和球的認識"中，教師應從學生熟悉的實物，如籃球、乒乓球、粉筆盒、牙膏盒等常見物品中選取素材，鼓勵學生進行觀察、觸摸、分類等活動，形成對有關幾何體的直觀感受。這樣把視野拓展到生活空間，密切聯系生活實際，有助于培養學生的空間觀念。

2.利用實物演示，引導學生觀察

幾何圖形來自豐富的現實生活。進行圖形教學，首先要從小學生生活熟悉的實際事物引入。在培養兒童觀察力的過程中，要引導學生不僅觀察事物的表面現象，而且要透過現象，找出事物的本質；認識到一個物體從不同的角度觀察，所看到的圖形是不同的，從而逐步形成對實物與平面圖關系的一些初步看法，體會數學與生活的密切聯系，發展空間觀念。教師引導學生充分利用學具，通過這些簡單的觀察、比較和實驗，不斷認識、了解和把握實物與相應的平面圖形之間的相互轉換關系，在切身感受和體驗中建立空間觀念。

例如：在一年級學生第一次認識三角形，老師拿著學生帶的紅領巾問："這是什么形狀？你們還見過哪些東西的形狀也是三角形的？"喚起學生已有的經驗。然后教師根據學生所說的，拿出實物進行觀察，認識三角形的特征。又如：在高年級學習"圓的認識"時，由于他們已有豐富的生活經驗，可以列舉如鐘面、方向盤、車輪……等實物。教師可以通過車輪的轉動，借助多媒體課件演示幫助學生認識圓的要素--圓心、圓的半徑、圓的直徑。

3.加強動手操作，引導學生探究

學生親自動手，讓視覺、聽覺、觸覺等多種感官協同參與活動，使學生有較多的機會通過內容豐富的圖形符號感知及實際操作探究活動，有利于空間觀念的形成和鞏固。

小學生的思維處在形象思維向抽象思維過渡階段。直觀與操作在學生幾何概念形成過程中有著極其重要的作用。在操作的時候，視覺、觸覺、聽覺等多種感覺器官共同參與，有利于空間觀念的形成。心理學家皮亞杰說："知識來源于動作。"小學生的思維經常是從動作開始的，動手操作很容易激起他們的好奇心和求知欲。因此，學生在學習幾何知識時，要從具體事物的感知出發，獲得清晰、深刻的表象，再逐步抽象出幾何形體的特征，以達到形成正確的概念。在實際教學過程中，教師應注意讓學生多通過看一看、摸一摸、量一量、剪一剪、折一折、擺一擺等一些實踐活動，并把知識內容與空間圖形統一起來，建立幾何概念，促使學生形成空間表象。

4.識圖畫圖，發展空間思維

生活是現實的，豐富的，數學是抽象的，如果不把兩者聯系起來，學生必然感到枯燥、乏味。幾何語言（即幾何圖形）簡捷直觀地表達出空間形式，把生活形象地轉化成數學，把數學運用于生活，讓學生體會到數學的樂趣和實用性。根據條件畫圖形是培養學生空間觀念重要途徑。例如：科技館在學校的正東方500米處，少年宮在學校北偏西50°方向350米處，醫院在學校南偏西70°方向300米處，商場在學校正南方600米處。學生根據這些信息，在方格紙上確定適當的單位距離，標出相對位置后，教師組織學生進行交流，逐步發展學生的空間觀念。

5.重視生活運用，解決實際問題，深化空間觀念

幾何知識來源于社會實踐，應還原于社會生活。空間想象必須依賴于學生從生活中獲取大量感性材料之后，再進行的一項高級的思維活動。因此，在教學中，要重視實踐活動，引導學生經常運用圖形的特征去想象，解決生活中的各種實際問題，鞏固學生的空間觀念。

總之，培養學生初步的空間觀念，是每一位教師在實施新課程教學中的一項重要任務。教學中，教師應根據學生的認知規律“感知——表象——思維”，排除學生在學習中的心理干擾，采用多種教學手段和教學方法，引導學生運用多種感官，協調活動，積極主動地參與到學習中來，使具體事物的形象在頭腦中得到全面的反映，以促使學生對幾何形體特征的深刻認識。概括地說，學生的空間觀念是在充分感知、操作體驗、解決問題和實踐活動中，逐步培養的。