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探析小学数学教学中如何培养学生的空间观念

发表时间：2021/6/10 来源：《教育研究》2021年7月上作者：魏丽敏

[导读] 空间观念是小学数学培养的核心素养之一，同时也是学生综合素质的重要组成部分。随着课程改革的不断深入，空间观念的内涵不断丰富，教师对学生空间观念的培养也愈加重视。本文主要对空间观念进行分析，在总结小学生空间观念发展现状的基础上，提出培养小学生空间观念的有效策略。

浙江省温州市永嘉县瓯北第五小学魏丽敏

【摘要】空间观念是小学数学培养的核心素养之一，同时也是学生综合素质的重要组成部分。随着课程改革的不断深入，空间观念的内涵不断丰富，教师对学生空间观念的培养也愈加重视。本文主要对空间观念进行分析，在总结小学生空间观念发展现状的基础上，提出培养小学生空间观念的有效策略。
【关键词】小学数学；空间观念；教学策略
        空间观念是指由长度、宽度、高度表现出来的客观事物在人脑里留下的抽象形象，是数学核心素养的重要内容之一。小学生的记忆力较强，求知欲旺盛，教师若抓住这一关键特征，认真落实空间观念的培养工作，可取得事半功倍的效果。教师应将空间观念的培养看成教学中的重点内容，将空间观念渗透至相关教学内容之中，使学生树立良好的空间观念，为以后学习几何知识奠定坚实的基础。
        一、在学生生活经验中积累空间观念
        数学教学应该从学习者的生活经验出发，将数学活动置于真实的生活背景中，给学生提供进行数学活动和交流的机会，使他们真正理解和掌握数学知识、思想和方法，同时获得广泛的数学活动经验。学生在自己的生活中经历了许多的数学问题，积累了一些生活经验，这些看似零散的、混沌的或者是无序的经验，往往是学生学习数学和解决问题的资源。这正是认知心理学所倡导的：学生要获取某种知识，就要把新知识同化到已有的认识结构中去。
        例如，在教学《平行与垂直》的教学环节中，我设计了“学校运动场”活动的生活情境，画面上的单杠、双杠、跳远测量等都蕴含着平行与垂直的“原型”。这样的设计贴近学生生活，不仅能激发学生学习的热情，而且能唤起学生的生活经验，促进学生的数学学习。
        二、发挥观察能力，建立空间观念
        在观察中，学生逐步获得有关几何形体的表象，建立正确的几何概念，从而形成良好的空间观念。例如，在教学三年级下册“面积和面积单位”时，我引导学生联系生活的实际，多举学生日常生活中熟悉的事物，要着重引导学生观察这些实物的面，如黑板面、课桌面、课本封面、文具盒的面、墙面、地面等。为了加深对“表面”的认识，还让学生亲自用刀剖开萝卜的纵面或横截面并摸一摸。通过多种感官的协同活动，使具体事物的形象在头脑中得到全面的反映，在此基础上再引入“物体的表面”的意义。这样，学生对“物体的表面”这个概念就能有比较正确和清晰的理解，为进一步概括面积的意义打下了坚实的基础。这样，学生通过观察、感知，不但理解了体积的概念，而且建立了初步的空间观念。
        三、加强操作感知，获得空间观念
        动手操作与小学生的思维发展有密切关系。借助操作进行比较、分析与综合，从而抽象出事物本质，获得对概念、法则及关系的理解，并找出解决问题的策略，是培养学生空间观念的重要途径。

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        例如在“空间与图形”教学中，学生动手操作的过程其实是学生多种感官协同的活动，是促进知识内化的过程。通过操作活动，能够促使学生更深刻地理解有关“空间与图形”知识，逐步形成空间观念。因此，在教学中，要让学生从具体事物的感知出发，通过这种各样的操作活动，把知识内容与空间形成统一起来，建立几何概念，促使学生建立空间观念。
        如教学圆柱的认识时，在学生掌握了圆柱的各部分名称之后，还应该开展以下活动进一步认识圆柱：第一，从不同的角度观察圆柱，分析从不同角度分别看到什么样的结果。从上面看，看到了圆，从侧面看，看到了长方形。第二，剪开圆柱的侧面，想象剪开后的图形是什么图形？如果沿高剪，可能得到什么图形，如果不沿高剪，剪开后又会得到什么图形？第三，把圆柱形萝卜切割成两部分，截面是什么形状？这一过程中老师们一定要切记，别让学生拿起剪刀就剪，剪之前先让学生想象一下：剪下这刀会出现什么情况？这是你的想象，真的是这样吗？请试一试，然后再展开。别小看这样一个程序，这是学生形成空间观念的有效途径。
        四、注重实际应用，深化空间观念
        在初步形成概念、掌握求积计算的基础上，要重视知识的运用，加深对知识的理解，完善几何形体的空间形象，深化学生的空间观念。例如，学习“平行线和垂线的认识”“三角形的认识”“梯形的认识”后，教师应设计一些变式练习让学生判别，从而突出图形的本质特征，帮助学生形成正确的空间观念。
        在运用中还要重视理论联系实际，引导学生用所学知识解决实际问题。例如，学习“长方体和正方体的表面积计算”后，出现一些实际中常遇到的情况，如计算做火柴盒、下水管、烟囱、大厅柱子要多少材料，使学生能够根据不同的情况确定实际需要计算几个面的面积，加强了与现实生活的联系，强化了学生的空间观念。又如，在高年级学生学习了“长方体和正方体的体积”后，可以让学生设计出他们的理想卧室，学生兴趣昂然，分组讨论设计方案。实践型活动的结果都令人惊喜，深刻体现了老师与学生共同成长的新课改理念，大大地提高了学生解决问题的能力和创造力。
        五、结束语
        总之，提高学生空间观念的方法多种多样，课堂上、生活中、语言里、游戏中，老师可以根据不同学生的特点选择恰当的培养方式，可以选择单一培养方式，也可以多种方式相结合使用，但最主要的还是通过教学活动逐渐渗透。在重点提高小学生空间观念的同时，也要注重其逻辑思维和推理能力的同步发展；从而促进和提高小学生的空间观念。
参考文献
[1]马增福.小学数学“空间观念”与“几何直观”中“核心素养”解读——以人教版小学数学为例[J].教育实践与研究(A),2018(09):4-15.
[2]李博润. 小学数学“图形与几何”教学现状的调查研究[D].云南师范大学,2016.
[3]黄丽. 基于空间观念核心素养的小学数学教学策略[D].广西师范大学,2019.