小学生空间观念培养策略

刘凌飞

摘要：小学生的空间想象能力相对于计算能力和推理能力比较薄弱。对四年级学生空间想象能力检测的结果表明，学生空间观念的培养十分必要。结合教学实践，本文从“动手操作”“启发想象”“利用多媒体技术”三个方面阐述如何帮助学生培养空间观念。

关键词：空间观念 动手操作 启发式教学 多媒体技术

一、问题起因

笔者新学期接手四年级两个班级的数学教学任务，在讲解《基础训练》第三单元“平行与垂直”一课的两个选择题时，遇到了问题。

1.同一平面内两条直线都和第三条直线互相平行，那么这两条直线（ ）

A.互相平行____B.互相垂直

C.相交

2.同一平面内两条直线都和第三条直线互相垂直，那么这两条直线（ ）

A.互相平行____B.互相垂直

C.相交

通过对两个班87名学生作业的批改与汇总，笔者发现第一题正确率高达87.4%，而第二题的正确率只有39.1%。第二题出错的53名学生中有45名学生的答案是“互相垂直”。为什么同类型的习题正确率相差会如此之大？

二、寻根溯源

本学期在校教科室的组织下，我校数学教师开展小学数学关键能力培养相关课题的研究。长期以来，教学侧重于运算能力和逻辑推理能力的培养，而空间想象能力常常被忽视。为了解四年级学生空间想象能力如何，课题组成员对四年级全体309名学生开展了一次有关学生空间想象能力的单项检测。检测与分析结果如下：

1.桃李园学校的占地面积约4（ ）。本题考查学生对1平方米、1公顷、1平方千米等基本面积单位的理解。这道题的正确率为99.35%，说明学生对1公顷有多大有明确的认识。

2.你所在教室的面积约（ ）平方米。这题主要考查学生对空间大小的估算能力。该题的正确率为80.6%。在测试中，很多学生能用正确的方法来估计教室的面积，如用手指着教室的长和宽来数约有几米再进行计算。有的学生把长加宽当作面积算成15平方米;有的对1平方米大小认识模糊而估计为120平方米;也有的估计51平方米、47平方米。这些学生对1平方米的概念非常熟悉，但没有掌握长方形面积的正确估算方法。

《基础训练》的两道练习题也被用到检测中，检测结果和之前的差不多。第一小题正确率很高，第二小题正确率依旧不到50%。

为了更好地了解学生的空间观念，便于四年级下册相关教学活动的开展，笔者把四年级下册第一单元《观察物体》课后练习题也放在了测试题中，让学生观察几何体是由几个小正方体所摆成的。这道检测题正确率只有27.6%。错误的学生中，85%的学生知道“背后”还有小正方体，想的时候或是数的时候错了，而剩余15%的学生只能看到表面的几个正方体。由此可见，四年级学生的整体空间想象能力并不高，需要教师在日常教学中重点培养或是通过专项训练来提升。

三、空间观念培养策略

如何发展学生的空间观念，培养学生的空间想象能力，成为当下子课题研究的核心问题。那么，怎样做才在教育教学活动中落实这一任务呢？

（一）加强“动手操作”，帮助学生建立空间观念，避免“空想主义”

以《基础训练》中遇到的问题为例，笔者在订正环节，让学生在练习题旁边按照题目的要求先画一条直线，然后画一条直线与已知直线互相平行，接着画第二条直线与已知直线互相平行。之后让学生明确题目是在问哪两条直线的位置关系。虽然第二小题错误率很高，但是学生只要按照第一题的方法画图操作，就不难理解题目的意思。结合图形来理解题意可以最大限度地避免学生只顾“空想”，而忽视几何直观效果的情形。

相信很多老师在教学《正方形的展开图》一课时都会觉得很头疼。正方体有11种不同形式的展开图，别说学生，个别教师可能自己都记不住。2018年在嘉善县第二实验小学举办的浙江省课堂教学风采展示活动中，一位教师讲授了《正方体的展开图》一课。课上教师利用“磁力片”展开教学活动，给学生充足的时间让学生去动手操作，给学生充分的空间展示不同的展开方式。虽然没有要求每一位学生都掌握11种不同的展开形式，但是学生在操作的过程中伴随着直接经验的积累，空间观念得到发展。在报告环节，浙江省特级教师钱希有用一句话概括了他们团队的理念——让数学变得好玩。是的，学生能够在数学课堂上亲身参与课堂活动怎能不好玩，好玩的数学课堂中学生的空间想象能力又何愁得不到发展呢？

（二）利用启发式教学，增强空间观念

想象是发展学生空间观念的重要思维活动，教师在课堂活动的设计上应充分发挥学生的想象力。启发式的教学设计、启发式的问题、启发式的练习设计都能起到发挥学生想象力的作用。海盐县郭建平老师的《图形的运动》练习课上，郭老师设计了一个笑脸的拼图游戏。课上先是让学生思考怎样利用学过的平移、旋转、轴对称知识还原2号图片。学生思考后进行汇报，方法有很多。接着郭老师出示了游戏规则——平移一格1分，轴对称一次1分，旋转一次1分;分数少的同学获胜。这个规则就是要求学生在方法多样化的基础上思考最优方案。能不能3分完成？能不能2分完成？能不能1分完成？教师的一系列启发式问题让学生不断观察、不断思考，在观察与思考的过程中不断提升自己的空间观念。

在教学《组合图形的面积》一课后，朱国荣老师给笔者提出建议：这节课如果想要更好地发展学生的空间观念，可以问学生至少需要几次计算就可以求出“房子”的面积。这条建议的出发点是让学生在不断优化的过程中启发思考和想象。

（三）恰当使用多媒体技术，帮助学生发展空间观念

學生空间观念的建立和发展都相对较难，在一定程度上是教学工具和教学手段落后造成的。随着近几年信息技术和互联网技术的高速发展，电子白板几乎成了每间小学教室的标配。数学课上，教师也在越来越多地使用多媒体技术帮助学生发展空间观念。如：《三角形的认识》一课上，为了让学生体会三角形“同底等高”的特点，教师可以利用动态图，让学生清楚地看到一个顶点移动，高也随之移动，但高的长度不变。

对于《三角形的三边关系》一课的教学，以前教师常常用木条制作教具，但是在证明“两边之和等于第三边”无法组成三角形时，因为木条本身有宽度，所以课堂演示常常达不到预期的效果。如果改用课件来演示，不仅能让学生清楚地感知，而且还能节约教师制作教具的时间。《长方体的体积》《圆的周长》《圆的面积》《圆柱的面积》等课例都可以恰当利用现代多媒体技术帮助学生发展空间观念。

学生空间想象能力的培养不是一蹴而就的，对于每一个数学教师而言都是一项长期而艰巨的任务。但笔者相信只要我们在课堂上始终以学生为主体，多让学生参与实践活动，多给学生思考与展示的时间和空间，再结合专项练习，学生的空间想象能力定会生根发芽。

参考文献：

顾文.在想象中提升学生的空间观念[J].小学数学教师，2016（2）：6971.

责任编辑：赵潇晗