淺析發展學生空間觀念的有效策略
——以“長方體和正方體”的教學為例

廣西防城港市防城區華石鎮中心小學（538037）

空間觀念是小學生必備的數學核心素養之一。課程標準明確指出:在數學教學中，除了要進行知識的傳遞外，還應著力發展學生的空間觀念與幾何直觀。那么，在小學階段如何發展學生的空間觀念呢？本文以“長方體和正方體”的教學為例，談談發展小學生空間觀念的有效策略。

一、感知積累、觀察思考，形成表象、發現本質

小學生的心理發展規律表明，抽象思維必須建立在形象思維基礎之上，形象思維由一個個實物表象支撐起來，等到慢慢鞏固了空間運動經驗，才能脫離實物形成抽象概念。在培養小學生空間觀念的過程中，加強表象材料的刺激永遠是第一位。在教學中，教師要想辦法豐富材料形象，從視覺、感覺、觸覺等多層面營造出感性材料的立體效果。

例如，在教學“長方體的認識”時，不妨讓學生先“認識”（讓學生從一堆幾何模具中找出長方體模具，從外觀上與其他幾何體區別開來），再“觀察”（轉換長方體的方位，讓學生通過不同視角來觀察，全面了解長方體的形體特征），接著“觸摸”（觸摸長方體各部分，感知棱、面、頂點帶來的不同觸覺刺激），最后“冥想”（閉眼回想長方體的形狀，在頭腦中留下思維印跡）。

這樣的教學設計，通過多感官協作，豐富學生對實物的認知，使原本模糊、片面、單一的表象材料在積累的過程中慢慢完整起來，為提煉出認知對象的本質屬性提供備選材料。

二、操作強化、比較辨析，經歷過程、理解異同

實驗操作是既能有效整合視覺、觸覺、聽覺等多感官認知資源，又是人的思維狀態顯性表現的重要途徑。通過一系列的剪剪、切切、拼拼、補補的操作活動，不僅可讓學生內化吸收知識，也可有效發展學生的空間觀念。

例如，在教學“長方體的展開圖”時，不妨設計如下操作活動。

1.剪切：學生拿出自備的長方體，沿棱切開，指出平面上哪兩個長方形是各自的對面。

2.繪畫：把切開的平面紙板沿著折痕畫在白紙上，觀察紙上的幾何圖形，想象面與面之間的對應關系。

3.折疊：提供多種長方體的展開圖，讓學生思考能圍合成長方體的條件，再通過折紙加以驗證。

在了解長方體和正方體的相關特征后，仍有不少學生無法正確理解“正方體是特殊的長方體”這一推論。對此，筆者設計對比實驗，讓學生通過合作探究將兩者的異同完全呈現出來（如下表）。

名稱 圖形 相同點 不同點長方體 6個面12條棱8個頂點12條棱中，相對的4條棱長度相等；6個面中，相對的面面積相等正方體12條棱全部相等；6個面全部相等長方體和正方體的關系 正方體是特殊的長方體長方體正方體

這樣通過比較，學生抓住了事物的本質特征，把易混淆的知識區分開，把類似的知識聯結起來，弄清了知識間的異同，構建了知識網絡，逐步發展了空間觀念。

三、想象推理，于運用中發展空間觀念

想象和推理都是人腦的高級神經活動，需要以大量的感性材料和知識經驗為線索和證據。在學生準確掌握基本知識概念的前提下，教師可以鼓勵學生去大膽想象和推理，在邏輯推理中進一步發展學生的空間觀念。

例如，教學“長方體表面積的計算”時，筆者先展開長方體紙盒，讓學生了解表面積的定義；然后再歸納長方體的表面積計算方法；最后分層提出以下問題，引導學生去想象和推理思考。如“想象長方體的各個面分別應以什么為長和寬來計算面積？”“依據各個側面之間的大小關系，能歸納綜合算式嗎？”“你能歸納出長方體表面積的通用算法嗎？”在一連串的問題引導下，學生不斷探索，進而在掌握知識的同時激活了空間觀念。

綜上可知，學生空間觀念的形成與發展，是一個漫長漸進的過程。多觀察積累、多操作活動、多辨析研究，是發展學生空間觀念的必由之路。在教學實踐中，教師應精心設計教學活動，并持之以恒，從而不斷發展學生的空間觀念，提升學生的數學素養。