小學數學教學中如何培養學生的空間觀念

廖軍正

空間觀念是小學階段數學學科核心素養的重要內容。空間觀念主要是指對空間物體或圖形的形狀、大小及位置關系的認識。《義務教育數學課程標準（2022年版）》對空間觀念這一素養的要求是：“能夠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；想象并表達物體的空間方位和相互之間的位置關系；感知并描述圖形的運動和變化規律。”《義務教育數學課程標準（2022年版）》在學段目標中要求：第一學段（1-2年級）能辨認簡單的立體圖形和平面圖形，認識長方形和正方形的特征，體驗物體長度的測量過程，認識常見的長度單位，形成初步的量感和空間觀念。第二學段（3-4年級）形成量感、空間觀念和初步的幾何直觀。第三學段（5-6年級）形成量感、空間觀念和幾何直觀。可見，新課標高度重視空間觀念的形成。小學階段空間觀念的形成有助于理解現實生活中空間物體的形態與結構，是形成空間想象力的經驗基礎。那么，小學數學教學中如何培養學生的空間觀念呢？

一、激發學習的興趣，培養學生的空間觀念。

由于小學生的認知水平和學識水平比較低，他們對空間圖形的認識和理解總是以直觀為主，對于抽象的空間圖形的理解總是很模糊，而對于現實中可接觸到的客觀事物他們卻表現出濃厚的興趣。因此，小學數學教學中可通過激發學生的空間圖形學習興趣來達到培養學生的空間觀念這一目的。如在教學《圓的認識》時，一教師從古時候的大馬車，秦朝兵馬俑中的戰車，近代的木輪車，現代的各種各樣的火車、貨車乃至豪華轎車，找到許多圖片，讓學生從外形上比較感知人類的進步、文化的發展等。但無論哪一個朝代、哪一種作用、哪一種形狀的車，車輪都是永遠沒有改變的圓形。為什么呢？問題一提出，同學們就結合自己的生活經驗，各抒己見，氣氛一下子活躍了起來。從而使學生對圓產生了濃厚的興趣，也激發了學生主動探索圓性質的心理傾向，省時高效地完成培養學生空間觀念的學習任務。

二、重視操作實踐，培養學生的空間觀念。

空間觀念的形成，必須要經歷操作實踐活動，因為當視覺、觸覺、運動覺、聽覺等多種分析器官共同活動時，空間觀念最容易形成和鞏固。蘇霍姆林斯基說：“兒童的智慧在他們手指尖上”。 有明確的操作目的，進行操作時，學生才能自覺地建立起圖形的形象。如教學《平行四邊形》這一課時，教師設計操作活動，引導學生通過拉一拉（學生準備的長方形木框，用手捏住相對的兩個角，向相反的方向拉動，邊拉動，邊觀察木框的變化。）；畫一畫（拉到一定的位置，把固定的平行四邊形畫在練習本上）；量一量，（測量平行四邊形的四條邊的長）；說一說（小組和全班交流平行四邊形的特征），在教學中，不僅要盡力讓學生參與觀察、操作等實踐活動，還要多開展師生之間、生生之間的交流活動，學生把看到的、感受到的、想象的用自己的語言進行表述，在交流中完善。在操作實踐中，學生通過多感官的協作，豐富對現實空間及圖形的認識，發展形象思維，提升初步的空間觀念。

三、多媒體輔助教學，培養學生的空間觀念。

在小學數學中，概念、法則等既是重點又是難點，這些知識具有一定抽象性。如果教學中用靜止的觀點組織教學，容易使學生對概念的理解產生片面性，給以后的繼續學習造成一定的障礙，運動變化的東西，新鮮有趣的事物容易引起小學生的注意。根據這一特點，教學中可以充分利用多媒體“動”的特長，有效地吸引學生注意力，提高學習效果。例如，學習《角的初步認識》這一課時，顯示屏上先出一個會閃爍的亮點，然后用不一樣的顏色讓邊延長，延長的過程用非常慢的速度放給學生看，讓學生明確看到邊無論是延長還是縮短，角張開的大小都沒有發生變化這一現象。通過動態演示，學生很輕松地理解了這一知識難點。這樣，利用多媒體演示功能把復雜的概念分解為直觀形象的簡單信息，利于學生自行探索，展示思維，歸納概念，理解概念。由于多媒體教學具有色彩豐富，能化靜為動，化虛為實，化繁為簡，化抽象為直觀，不受時間、客觀和微觀的限制等特點，多媒體教學手段包羅了傳統教學手段的所有優點，同時又具有傳統教學手段所無法比擬的優越性，能大大增強教學效果，深化學生的空間觀念。

四、強化實際運用，培養學生的空間觀念。

空間觀念的形成與發展需要借助于對幾何知識的實際運用。實際運用幾何知識是發展空間觀念的有效途徑。運用度量、計算及幾何概念與規律來解決實際問題，需要學生能有較強的綜合能力與實際操作能力。這就要求教師首先培養學生從交流活動做起。空間觀念是在探索和體驗空間與圖形的過程中逐步發展起來的，所以在幾何教學中，學生的操作和交流必不可少，教師應該提供素材鼓勵啟發學生在生活中運用幾何知識解決問題，從中發展學生的空間觀念。其次，讓學生善于幾何推理。小學幾何的推理不是符號的推理，而是在操作中和圖形的轉化中得到發展的。如三角形面積的推導，是建立在學生對平行四邊形公式的理解、掌握的基礎上的。教學時，可讓學生拿出印有形狀大小完全一樣的直角三角形、銳角三角形、鈍角三角形學具硬紙片各一套，先剪下兩個直角三角，任意拼擺看能擺成什么圖形，在學生拼出長方形、平行四邊形、三角邊形面積的一半，使學生的認識由具體到抽象，從特殊到一般的方向發展。最后可要求學生多做一些創造性活動。我國的傳統游戲中有七巧板，學生能利用七塊神奇的圖形拼出有心意、有美感、抽象的各種圖案。在這樣的創作活動中，學生既感受到幾何的美，又鞏固了對各種圖形的認識，同時發展了空間想象力。

總之，培養小學生初步的空間觀念是新課標數學教學活動中的一項重要內容。學生的空間觀念是在教學過程中、在實踐活動中逐步培養和發展起來的，需要循序漸進、逐步提高，不可一蹴而就、急于求成。我們要根據小學生的年齡特點和認知規律，采用多種教學手段和方法，引導學生運用多種感官積極主動地參與到學習中來，讓他們的空間觀念在不知不覺中得到培養。