淺議培養學生空間想象力的有效策略

羅永賢

摘要：“空間想象能力”是對客觀事物的空間形式或空間幾何形體，進行觀察、分析、認知、研究等的抽象思維能力，是學生對已有的幾何經驗和形體的表象進行回憶或再加工的活動能力，是對空間觀念的“再創造”。《數學課程標準（2011年版）》中明確指出：運算能力、邏輯思維能力、空間想象能力是小學數學中的三種主要能力。愛因斯坦曾說過“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切并推動著進步，想象才是知識進化的源泉。”空間想象力是創新精神所需的基本要素，沒有空間想象力，幾乎談不上任何發明創造。在數學課堂教學中如何有效培養學生的空間想象能力？筆者通過課堂實踐，總結了一下策略：

關鍵詞：培養;想象力;策略

一、喚醒學生生活經驗，形成空間想象力的表象感知。

現實生活中的事物都以一定的形態存在，學生在生活中積累了豐富的經驗，這些恰恰是學生學習“圖形與幾何”領域知識的重要資源，是發展空間想象力的重要基礎。因此，教學中教師要借助豐富多彩的現實原型喚醒學生已有的生活經驗，把學習內容與學生的生活經驗有機融合，有效地幫助學生理解所學知識，形成相應的空間想象力。

例如，教學《平移和旋轉》時，充分聯系學生的生活實際，如教室里能夠進行左右推拉的門窗，每天早上冉冉升起的國旗，車輛行駛中不停轉動的車輪等，通過這些現象，讓學生對平移和旋轉有了一個初步的感知，進而描述在生活中所見到的平移和旋轉現象，這樣從生活中獲得了形象的感知和體驗。在此基礎上，再讓學生在方格紙上，通過“移一移”“說一說”“填一填”“畫一畫”，對其幾何特征進行深入的理解和探索。學生掌握了平移的距離和方位，進一步加強了空間感，生活化的數學使學生快速形成空間想象力的表象感知。

二、注重學生觀察操作，實現空間想象力的有效建構。

《新課程標準》非常注重“讓學在觀察、操作活動中獲得直觀的經驗，在豐富多彩的探索活動中經歷過程與體驗實例”。空間想象力形成的一個重要標志是學生能在頭腦中對圖形進行操作，對問題進行比較、分析與綜合，生成新的認知結構，抽象出事物本質，獲得對概念、法則及關系的理解。教學中的操作活動要有精心的設計和準備。首先，要有明確的操作要求，讓學生知道“做什么”“怎么做”;其次，要有充足的操作時間和空間;第三，要做好操作后的分析與總結。

比如，教學“平行四邊形的面積”一課，要以學生已有的長方形面積計算公式為基礎，提出探究平行四邊形面積計算公式的任務，放手讓學生通過割補、拼補等操作活動實現轉化，再引導學生分析轉化前后兩種圖形之間的聯系，發現平行四邊形的面積計算公式。學生在主動觀察、操作、思考、交流中實現“再創造”，這種主動參與的發現，不僅培養了學生的觀察能力，更提高了學生對平行四邊形的認識深度，培養了學生空間抽象思維能力。

三、巧妙運用現代信息技術，激發學生動態想象。

《新課程標準》在數學思考中指出：“在從物體中抽象出幾何圖形、想象圖形的運動和位置的過程中，發展空間觀念。”空間觀念是空間想象力的基礎。巧妙運用現代信息技術，有助于深化對幾何圖形的理解，有助于發現幾何關系與規律，有助于體驗和感悟數學思想方法，有助于激發數學思維和創新精神。

如，在教學“圓的面積”時，設計學習活動：利用你手中的圓形紙片，畫一畫、剪一剪、拼一拼，嘗試探索圓的面積計算公式。學生把圓形紙片平均分成4等份、6等份、8等份，并拼成近似的平行四邊形，通過推理得出圓的面積計算公式。但在把4等分圓、6等分圓、8等分圓拼成近似平行四邊形的過程中，學生對拼成的近似平行四邊形的直觀感受仍不夠強烈。這時，教師利用課件將圓平均分成16等份、32等份、64等份、128等份……并相應地拼成近似的平行四邊形，學生觀察到隨著等分的份數越多，近似平行四邊形的底變得越直。這樣的動態活動有效地突破了學生想象的障礙，極限思想自然產生，同時使學生聚焦面積測量的核心，感悟轉化思想的價值。

四、引領學生從“會用”走向“會創造”，在深度學習中培養空間想象力。

深度學習是學生感知、思維、情感、意識、價值觀的全面投入，是以學生為中心，以發展學生思維、提高學生思維能力為目標的深刻性學習。數學教學應引導學生獨立思考、主動探究、合作交流，使學生理解和掌握基本數學知識與技能，體會和運用數學思想方法，獲得基本數學活動經驗，讓深度學習有高度。

例如，教學“梯形的面積”時，先引導學生把長方形、平行四邊形、三角形的面積計算方法轉變成計算“工具”，再利用這些“工具”計算上底是6厘米，下底是11厘米，高是8厘米的梯形的面積。學生通過獨立思考、主動探究、合作交流，用畫圖的方式得出了以下幾種分割轉化方法：

教師一改課堂中剪、拼的操作，利用一個具體的梯形的面積問題驅動學生的思考。當學生面對梯形的面積時，已經有很多的工具可以利用，而且“工具”越高級，使用越方便，解決問題的方法也就越多。這樣的“工具”意識、研究問題的方法，不僅可以用于解決面積問題，還可以用于解決其他問題，讓學生從“會用”走向“會創造”，真正落實深度學習，有效培養學生空間想象力。

總之，學生空間想象力的培養是一個長期的過程，需要教師在平時的教學之中持之以恒，遵循學生的年齡特點和認知規律，充分挖掘一切可以調動學生思維活躍的因素，通過多種途徑的教學策略，讓學生的數學核心素養得到有效發展。

參考文獻：

[1]馬學蘭. 淺議發展小學生空間觀念的教學策略[J]. 中國校外教育（美術），2019，000（009）：122.

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