在小学数学教学中培养学生空间观念的策略研究

摘要：《数学课程标准》提出十大核心观念其中之一是培养学生的空间观念，在新课改理念下研究如何培养学生空间观念、提升学生创新能力变得十分必要。本文将结合实例谈谈如何培养学生空间想象力，通过整合教学资源、转变呈现方式，以学生生活经验为源头，创新运用游戏、实验、多媒体的手段，有效培养学生空间观念。

关键词：数学课堂;培养;空间观念

《数学课程标准》指出：空间观念主要表现在“能由实物的形状想象出几何图形，由几何图形想象出实物的形状，进行几何体与其三视图、展开图之间的转化;能根据条件做出立体图形或画出图形;能从较复杂的图形中分解出基本的图形，并能分析其中的基本元素及其关系;能描述实物或几何图形的运动和变化;能采用适当的方式描述物体间的位置关系;能运用图形形象地描述问题，利用直观来进行思考。”培养学生的空间观念有利于学生更进一步的了解、领会生活中的空间，更好地生存和成长。老师讲、学生听的满堂灌模式无法形成学生的空间观念，这样的教学学生无需“构想”，只要牢牢记住解题的办法。当碰到一些实际应用时学生往往无法从描述中想象出物体的具体形象，更无法从中提取，分解成相关的几何图像，找到解决问题的方法。

在课堂中把握空间观念教学的核心，合理整合资源、创新呈现方式可以有效提高教学效率。下面就结合本人数学课堂教学的实际，提出自己的一些看法。

一、 结合生活经验、实物，培养空间观念

学生的日常生活中充满数学现象，教材中的例子是把生活中的数学进行提炼、精简，学生通过学习掌握了知识，但往往又无法应用到生活中去。這是由于教师没有将大量的实例与知识进行联系，让学生发现知识与生活的关联点。例如很多学生在一年级学习了上下、前后、左右的知识，到了五六年级在做队形队列训练时还分不清向左转、向右转，闹出笑话，其实这是学生没有把左、右两个方向与生活中很多习惯联系起来。所以教师在教学左、右这个知识时要引导学生进行大量的联想，如我们吃饭习惯用右手抓筷子，习惯用右手写字，人上楼梯靠右行、车在路上要靠右行驶，行队礼用右手，摸摸心跳，心脏在左边等等。通过大量的事例和对应游戏练习，让学生牢记区分左右的办法，突破难点。学生生活经验是宝贵的资源，教师要充分发掘身边的素材，将目光从课本拓宽到生活，引导学生观察生活这个广阔天地，将有助于拓展学生空间观念的广度。

学生对空间观念的理解不是一步到位，教师在处理教材时不能停留在表面，而要通过发掘内涵，创新利用实物等延伸知识的深度。例如：在学习五年级下册图形的旋转内容时，很多学生在方格纸上画出图形旋转后的图形时出错，不是把图形画反了，就是把三角形的两条直角边长短画错。甚至有学生把旋转的方向、角度画错。教师可以借助常见的风车，把这个问题迎刃而解。在课堂上教师先让学生观察风车，说出它的特点，再旋转风车，让学生感受对称图形的美（轴对称、中心对称）和旋转带来图形变换的美感，了解它在生活中的应用。当我把风车的一块叶片换成小一点的，或把它装反的时候，学生纷纷反对，说这样不美观，这样就培养了空间直觉。这时我引导学生用三角形代替叶片在纸上画出风车，比一比谁画得准画得美。最后我出示一片叶子的风车，让学生先画出一个三角形，然后教师再顺时针旋转90度让学生照着画出另一片叶子，通过几次不同方向不同角度的旋转，学生顺利地掌握了画法。接着我又让学生设计制作了不少美丽、形态各异的风车进行展示，这样既锻炼了学生的动手能力，又延伸了空间观念的深度。

二、 开展游戏、体验式活动，发展空间观念

游戏给人带来愉悦，让人在轻松心情下学到知识，符合小学生的年龄特征，体验式活动更令人记忆犹新，兴趣高涨。例如在一年级下册认识平面图形中以七巧板为器材组织学生开展竞赛类游戏，既让学生感到熟悉，又因七巧板的组合千变万化，表现出的形态生动有趣，易引发学生探索。在游戏中学生往往不能准确地用图形拼出想要表达的实物，教师可以先出示实物的图片，让学生说说各部分像什么形状，然后把各种形状从上而下，或从左到右按一定的顺序拼出来。最后让学生直接在脑海里想象出各种实物，再从实物中提取相关的图形，把它拼出来。学生经历了实物—提取图形—再现实物的过程无形中又发展了空间观念。

例如：在教学六年级上册位置与方向时，学生学会以一个点为参照描述另一个点在什么方向，距离有多远。教师向学生出示了一段我军特种部队战斗的视频：雄鹰，雄鹰报告你的位置，报告：老虎老虎，我在你的5点钟方向，距离300米。老虎：收到，马上向我靠拢。学生看得热血沸腾，教师马上引导问：你听得懂吗？老虎在雄鹰的什么方向，如你是雄鹰你能准确到达老虎的位置吗？接着学生分成了几组到运动场上体验了一把军人战斗的过程。在这学习过程中学生体验到乐趣，又把两点之间相对的方向和距离的知识铭记于心。

三、 利用多媒体、创新教具展示、提升空间观念

在发展学生空间观念时我们会遇到如何引导学生进行平面图形与立体图形之间的联系和转换难题，这时我们就要利用多媒体、动画多角度展示的便利性，形象性，甚至动手开发一些新颖的教具了。

例如在六年级下册认识圆柱时有个操作活动是让学生通过快速旋转长方形硬纸、以图引导学生想象出圆柱。但是学生用手旋转的速度很慢，呈现的效果很差，很多学生联想不到。我就用一个小电机，一节小竹管，把小竹管一端剖开，一端连在电机轴上，当把硬纸片插上小竹管上，接通电源。一个圆柱体跃跃欲现在学生的面前。学生观察得很仔细、很

认真、很有兴趣。再让学生说出纸片的长、宽与圆柱的高、半径的关系，学生说得又快又准确。当不断的变换纸片时学生甚至不用开动电机就能展开空间想象，体会立体图形的形成过程，学生的空间观念得到了很大的发展。同样，这个教具适合于圆锥和各种组合立体图形的空间想象引导教学。

利用多媒体画图工具，让教师画出的立体图形更标准、更美观，更是节约了课堂上宝贵的时间，为学生展示更丰富的内容创造了条件。当一些枯燥难懂的推导过程配以生动形象的动画展示，也变得简明有趣了。

四、 实践操作与数学思考相结合，深化空间观念

当动手操作与数学思考相结合，实践操作才变得有意义，是促进学生空间观念形成和发展的基本途径。在教学圆柱体的体积时我没有急于向学生展示常规的推导过程，而是让学生猜想圆柱的体积可能与什么有关，然后向学生出示了几个不同大小的圆柱体积木、长方体空盒、水、尺子。让学生以小组为单位选择器材，设计实验方案，量度必要数据，求出圆柱体的体积。由于学生听过阿基米德和爱迪生的有关故事。很快就设计了把求圆柱体积转化成求长方体体积的实验方案，并求出各个圆柱的体积。并通过把圆柱的高、半径、底面积、体积等条件和结果列表一一对比，找出了圆柱体积与高和半径的关系，验证了自己的猜想：圆柱的体积=底面积×高。在这个过程中学生經历了探索的全过程，动脑猜想，细心观察，合作推理，动手验证，还通过想象把圆柱转换成长方体，既掌握知识又发展空间观念。

在教学四年级下册观察二时教师制作了一个可以单独打开前面、左面、上面的暗箱，然后请学生猜猜里面装了什么东西，是什么形状？并让四人小组的1、2、3号学生依次上来观察暗箱的前面、左面、上面，把看到的画下来，回到小组后讨论，用手中的正方体根据讨论结果摆出组合体的形状。最后教师揭开谜底，摆对的小组欢呼雀跃。几次之后，各个小组都能正确摆对我的原型。暗箱是为了激发兴趣，只看到一面是为了认真观察，留下思考余地;讨论、动手摆放是为了让学生亲历从二维图形到三维图形的转化过程。引导学生将观察与想象结合起来，有效培养了学生空间观念，更让学生在动脑、动口、动手进行深度学习过程中掌握知识技能，学会探究学习与合作学习。

培养、发展学生空间观念，对提升民族创新能力、实践能力意义非凡。我们要遵循学生认知规律，整合资源，采取各种教学方式，引导运用学生多感官参与学习，动手、动脑，合作探究，表象内化，让他们的空间观念得以提升。

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作者简介：

邝锐坚，广东省广州市，广州市从化区太平镇上塘小学。