淺析小學數(shù)學教學中空間觀念的有效發(fā)展

陳義芳

摘 要：《數(shù)學課程標準》指出，所謂空間觀念是“能夠由實物的形狀想象出的幾何圖形，由幾何圖形想象出的幾何形狀，進行幾何形狀與其三視圖、展開圖之間的轉(zhuǎn)化”。荷蘭數(shù)學教育家弗賴登塔爾說：“數(shù)學學習中，聯(lián)系得越緊密，越是記得牢，學得快。”教師在平時的數(shù)學教學中，要不斷加強學生對空間觀念的形成和發(fā)展，并且培養(yǎng)和發(fā)展學生的空間觀念，這對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，更好地認識和了解世界是十分重要的。

關(guān)鍵詞：空間觀念;培養(yǎng);實踐;策略

空間觀念是指物體的形狀、大小、位置、距離、方向等形象在人腦中的反映，是最初步的空間想象力。

空間圖形貫穿于整個小學數(shù)學的教學，對學生空間觀念的培養(yǎng)則是一個需要教師重新認識的課題，空間觀念從理念變成有助于培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的現(xiàn)實，還需要教師進行深入的研究與探討，空間觀念的內(nèi)容、情景和教學方式也需要教師在實際操作過程中不斷探索。

在小學期間學習一些關(guān)于空間或者圖形的知識，在學習的過程中形成空間觀念，這對學生進一步學習幾何知識和學生空間想象力的形成都有較為重要的影響。但是在實際的小學數(shù)學教學中，不論在教學方法還是教學理念上還存在誤區(qū)。所以本文主要闡述在小學數(shù)學教學中空間觀念存在的一些誤區(qū)以及如何培養(yǎng)小學生的數(shù)學空間觀念。

一、小學數(shù)學教學中學生空間觀念的培養(yǎng)誤區(qū)

小學不同階段的學生，他們在數(shù)學學習中對空間觀念的理解也是不一樣的，對于低年級的小學生來說可能對于一些空間位置關(guān)系等弄不清楚，等到了中高年級，隨著他們思維的發(fā)展，對于空間觀念的理解變得相對容易。特別是小學高年級的學生，他們的思維正由直觀形象思維向抽象邏輯思維過渡，如果他們能夠掌握空間觀念，就能在數(shù)學的學習中將一些復雜的圖形分解為簡單圖形，方便解題，并且能夠根據(jù)教師的教學掌握幾何圖形體積、面積等的算法。但是就目前的教學來說，還存在一些誤區(qū)。

（一）對學生空間觀念培養(yǎng)的認識不夠深刻

在對學生進行數(shù)學教學時，往往不夠重視對學生數(shù)學空間觀念的培養(yǎng)，只是按照課本中的內(nèi)容教學，不會通過拓展課外知識來培養(yǎng)學生的空間觀念，認為學生只要能按照書本中給出的公式會解題就可以了，完全忽略了空間圖形與生活中的關(guān)系。這導致學生因為不清楚圖形之間的關(guān)系，使得解題困難。

培養(yǎng)初步的空間觀念是發(fā)展空間想象力的基礎(chǔ)，是小學數(shù)學教學中的重要任務(wù)之一。空間觀念在小學數(shù)學中表現(xiàn)在能由實物的形狀想出幾何圖形，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(zhuǎn)化;能根據(jù)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?shù)姆绞矫枋鑫矬w間的位置關(guān)系;能運用圖形形象地描述問題;利用直觀來進行思考。在現(xiàn)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。教師必須關(guān)注學生的學習現(xiàn)實，從學生實際出發(fā)，有效地來培養(yǎng)學生的空間觀念。當學生掌握了數(shù)學知識、方法后，應(yīng)用于生活實際，體驗到數(shù)學的樂趣。

（二）忽略學生的動手操作能力，學生空間想象力差

有些教師覺得課堂上讓學生操作，一是太浪費時間，二是秩序太亂，不好調(diào)控，三是受到學具的限制。所以能省則省，用多媒體的演示代替學生的操作，忽略了學生的動手操作能力。其實讓他們通過自己動手制作這些，仔細研究幾何圖形的具體特征，可以培養(yǎng)學生的空間想象能力，也能使得他們對知識的掌握更加牢固。

那么，在小學數(shù)學教學中，應(yīng)如何發(fā)展學生的空間觀念呢？下面筆者就結(jié)合實例，談?wù)勗诮虒W中發(fā)展學生空間觀念的幾點做法。

二、小學數(shù)學教學中學生空間觀念的培養(yǎng)策略

（一）體驗感悟，培養(yǎng)學生的空間觀念

荷蘭數(shù)學教育家弗賴登塔爾認為：“數(shù)學學習是一種活動，這種活動與游戲跟騎自行車是一樣的，不經(jīng)過親身體驗，僅僅從看書本、聽講解、觀察他人的演示是學不會的。”空間觀念的培養(yǎng)也是如此，學生的空間認識來自于豐富的現(xiàn)實原型，與現(xiàn)實生活有著緊密的聯(lián)系。這就提醒教師可以讓學生在體驗和感悟中逐漸建立空間觀念。

例如在學習《方向與位置》時，筆者清早帶學生到操場，讓學生面向太陽升起的地方，告訴學生這就是東方，背后就是西方，面向東，右側(cè)就是南方，左側(cè)就是北方。這就是讓學生親身體驗“太陽升起的方向是東方”，確定東方后，認識其他三個方向，從而幫助學生建立空間觀念。

（二）借助經(jīng)驗，深化學生的空間觀念

數(shù)學來源于生活，發(fā)展學生的空間觀念離不開學生的生活經(jīng)驗。生活經(jīng)驗是學生學習的寶貴資源，所以教師要在教學中從學生的生活經(jīng)驗入手，使學生把所學知識與生活經(jīng)驗聯(lián)系起來，才能更好地幫助學生建立空間觀念。

例如學習《圖形與變換》時，利用學生常見的生活現(xiàn)象，認識平移與旋轉(zhuǎn)，如纜車的行進、升降旗等現(xiàn)象認識平移，風車的轉(zhuǎn)動、直升飛機螺旋槳的轉(zhuǎn)動都是旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。一些美麗的圖案都是基本圖形通過平移和旋轉(zhuǎn)后得到的。這樣把視野拓展到生活空間，密切聯(lián)系生活實際，有助于培養(yǎng)學生的空間觀念。

（三）實驗操作，發(fā)展學生的空間觀念

心理學家皮亞杰曾說過：“空間觀念的形成不像拍照，要想建立空間觀念，必須有動手做的過程。”動手操作是學生多種感官協(xié)同活動、促進知識內(nèi)化的過程，能夠讓學生在理解數(shù)學知識的基礎(chǔ)上逐步形成空間觀念。因此在實際教學過程中，教師必須引導學生進行操作、實驗等活動。

例如教學《認識物體》時，教師先讓學生利用學具看一看、摸一摸、數(shù)一數(shù)，在動手操作中讓學生初步感知了長方體、正方體、圓柱、球的特征。然后又準備了幾個操作活動。

首先給每組學生準備一個袋子，讓小組長負責，其余學生按照小組長的要求從袋中摸出指定形狀的物體。其次以小組為單位，組織學生將這些物體滾一滾，看哪種物體不能滾、哪種物體能滾，并能比比能滾的物體中誰滾得最快。最后以小組為單位，用這幾種形狀的物體搭積木，并且說說搭了什么。