如何培养小学生在数学领域的空间想象能力

发表时间:2021/1/26   来源:《中小学教育》2020年15期   作者:赵健
[导读] 运算能力、逻辑思维能力、空间想象能力是数学学习的三种主要能力。
        赵健
        湖南省邵东市宋家塘街道刘桥小学

        摘要:运算能力、逻辑思维能力、空间想象能力是数学学习的三种主要能力。长期以来,数学教学都侧重于运算能力和逻辑思维能力的练习,而空间想象能力常常被忽视。而学生在小学时期是最富有想象力的阶段,他们的头脑中往往有许多天马行空的想法,教师的任务就是要把小学生头脑中的幻想引渡到现实的数学教学中来。立足于实践,笔者认为可以从“直观教学”“展示教学”和“实践教学”三个方面来拓展小学生的想象思维,提高小学生在数学领域中的空间想象能力。
        关键词:小学数学;空间想象;实物观察
        所谓空间想象力,就是人们对客观事物的空间形式进行观察、分析和抽象思维的能力,这种数学能力的特点就是善于在头脑中构成研究对象的空间形状和简明的结构,在头脑中进行相应的思考。在数学教学中,培养小学生的空间想象,探讨小学生空间想象能力的开发培养策略,对提高学生数学素质,完成数学教学任务,意义重大。那么,如何培养小学生在数学领域的空间想象能力呢?笔者认为可以从以下几个方面来进行教学培养。
        一、观察实物进行直观教学
        任何人的想象都不是空穴来风的,毕竟人的大脑里不会出现自己没有看过的事物。因此,教师想要学生形成一定的空间概念,必须要借助一定的实物,引领学生去认真观察,以实物和图形为载体,以观察为基础。在小学数学的教学内容中,教师可以从低年级开始就可以让学生接触形形色色的图形和多面体。教师可以建议学生的父母为孩子买一套积木,让孩子发挥自己的想象力用这些多面体搭出各种各样的事物。学生从小就接触这些图形和多边体,这种情况更有利于教师开展对学生的图形几何教学。比如,教师在讲到“长方体和正方体”时,教师可以把很多棱长为一厘米的小正方体堆积成一个不规则的大的多面体,然后让正面、上面、左面(右面)不同的角度观察,让学生画出从不同方向看到的图形。一个由多个小正方体拼凑出的不规则多面体从不同的方向看是不同的,教师要让学生在现实生活中通过实物进行观察,等到看到书上画着的着被无数小正方体拼凑出的多面体时,教师可以让小学生在头脑中想象自己从不同的方向把这个多面体挤扁,挤扁后得到的图形就是你从这个方向看到的图形。像这种题型,也会从反方向出题。它会给出学生从正面、上面、左面不同方向观察得出的图形,然后让学生计算这个物体的体积,这意味着学生要弄清楚这个物体完整的立体面貌。学生一边在草稿纸上尽力画出这个物体的立体图像,一边在头脑中想象并检验这个物体从正面、上面、侧面不同方向观察的图形是否和题目内容的图形相符合。

这种题型十分考验学生的空间想象能力,关键还是要靠教师平时让学生对多面体多接触和观察,让学生能够在头脑中迅速地想象出立体几何的全貌。
二、利用科技进行展示教学
        教师在小学数学教学的过程中可以充分利用教室的多媒体设备向学生直接展示空间运动的变化,可以让学生在投影的幕布上直观地看到线条或图形的运动轨迹,从而使大脑记住这些运动过程,让学生以后能够自主在大脑中想象图形运动的轨迹。比如,教师在讲到“平移、旋转和轴对称”时,教师可以通过多媒体搜集各种例子来让学生知道什么是平移、旋转和轴对称,又通过一些图形的运动让学生能够区分平移和旋转,让学生理解哪些图案可以通过平移得到,哪些图案可以通过旋转得到。当学生遇到涉及“旋转”方面的问题时,像画出三角形绕某一点顺着一个方向旋转多少度得到的三角形,这时学生就可以通过大脑的想象指挥眼睛让纸上的三角形“自己旋转”,从而得到答案。另外,在轴对称的教学中,教师可以先利用多媒体展示轴对称图形沿着对称轴进行翻折就会和另一半的图形完全重合。所以,在做题时,学生就可以想象对称轴一边的图形如果染上了墨再沿着对称轴翻折就会得到对称的图形了。教师通过科技手段向学生展示图形空间上的运动变化,可以使学生在大脑中对其进行模拟,从而提升学生在空间上的想象能力。
三、划分小组进行实践教学
        学生能够让一个事物清晰地呈现在自己的大脑中,前提是学生必须亲自接触、调查、了解这个事物的全貌,才能做到胸有成竹。比如,教师讲到“绘制平面图”时,在如何绘制一个建筑物的平面图这个问题上,教师可以让学生们自由结成小组,并且给每个小组布置了一个建筑物实地调查的任务,让每个小组的成员可以利用周末活动时间结伴去任务地点进行实地勘察。建筑物可以选择公共地点,比如医院、公园、学校、社区等场所。如果是学校的话,小组内的成员可以游览这个学校的所有地方,把学校的每一个地方在纸上作好标记,等到绘制平面图的时候,学生就可以尝试在大脑中想象整个学校的地形全貌,把学校内的每个地点按照正确的方位并根据距离的远近把整个学校的平面图绘制下来。教师通过小组活动的方式让小学生在亲身实践中了解一个事物的全貌,然后让学生在大脑中进行想象回忆,使学生对事物的空间想象更为清晰。
        总而言之,空间想象力的培养是一个从无到有、从有到好的过程,但能力的培养不是一两节课就能完成的,必须贯穿小学数学教学的始终。教师应该充分挖掘一切可以调动学生思维活跃的因素,激发学生的学习热情,通过多种途径培养小学生的空间想象能力。
        参考文献:
        [1]陈士杰.小学生数学想象能力的培养[J].中国科技教育?理论版,2013(08).
        [2]王正云.如何培养小学生数学空间想象能力[J].现代中小学教育,2018(11).
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