培养小学生的空间观念初探

“空间与图形”是《数学课程标准》安排的四个学习领域之一，其核心目的是要发展学生的空间观念。所谓空间观念是指对物体和几何图形的形状、大小、位置关系及其变化的直觉，它是人们认识和描述生活空间并进行交流的重要工具。《数学课程标准》指出：“在教学中，应注重使学生通过观察、操作、推理等手段，逐步认识简单几何体和平面图形的形状、大小、位置关系及变化；应注重通过观察物体、认识方向、制作模型、设计图案等活动，发展学生的空间观念”。强调这部分内容的学习应突出培养学生的空间观念。教师在几何知识教学中要注意促进、培养和发展学生的空间观念，那么怎样培养学生的空间观念呢，下面浅谈自己的一些看法。

一、再现生活经验，培养空间观念

空间观念是从现实生活中积累的丰富几何知识体验出发，从经验活动的过程中逐步建立起来的，这是学生理解和发展空间观念的宝贵资源。几何图形来自丰富的现实生活。进行图形教学，首先要从小学生生活熟悉的实际事物引入。

学生在很小的时候就开始接触各种形状的物体，他们具有较多的关于形状的感知方面的早期经验，这些现实生活中丰富的原型是发展学生空间观念的宝贵资源。例如：在一年级学生第一次认识三角形，老师拿着学生带的红领巾问：“这是什么形状？你们还见过哪些东西的形状也是三角形的？”唤起学生已有的经验。然后教师根据学生所说的，拿出实物进行观察，认识三角形的特征。

又如：在高年级学习“圆的认识”时，由于他们已有丰富的生活经验，可以列举如钟面、方向盘、车轮……等实物。教师可以通过车轮的转动，借助多媒体课件演示帮助学生认识圆的要素――圆心、圆的半径、圆的直径。

二、引导学生观察，建立空间观念

空间观念是感知过的几何体特征留在人脑中的表象， 而观察作为最直观的感知活动是形成表象的主要途径之一。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，在学习“面积和面积单位”时，要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，还可以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。又如，认识“圆”的特征，在模拟圆的和方的两种轮子的滚动过程中，引导学生观察车轴（ 圆心位置） 与轮缘触地点距离跟车平稳性的关系。指导学生逐渐学会选择观察的角度以及如何透过现象发现本质。

三.加强操作感知，获得空间观念

小学几何知识属于直观实验几何， 意味着实验操作在儿童形成空间观念的过程中具有不可替代性。因为操作能让儿童多种感觉器官参与探索活动， 也符合儿童好动、好奇的心理特点。儿童在对实物的操作中， 容易形成鲜明的形体表象，发现几何体的特征； 多种形式的搭建、剪拼与折叠等活动， 有助于儿童学会探索；儿童还在经历测量、作图等活动中加深对空间关系的认识。所以教学时教师要引导学生动手、动脑、动口，让他们在实践中对几何形体亲自比一比、量一量、折一折、拼一拼、摆一摆，使具体事物的形象在头脑中得到全面的反映，建立初步的空间观念。

有些老师觉得课堂上让学生操作，一是太浪费时间；二是秩序太乱，不好调控；三是受到学具的限制。所以能省则省了，索性用多媒体的演示代替学生的操作。但在教学“空间与图形”这部份内容时，动手操作是学生形成空间表象，获得空间观念的最好途径，可以帮助学生准确地想象出几何图形形成现实空间、图形的形象，能准确地描述实物或几何图形的运动和变化。使学生能进一步在大脑中留下空间图形的形象，从而建立空间观念，发展空间观念。但要强调动手操作活动不能“作秀”，流于形式。

例如，在学习“长方体和正方体的认识”前，教师在课前给学生布置任务，每人设计一个长方体。全班学生回家后纷纷行动起来，用纸壳、图画纸、废烟盒等材料，仿照长方体制作起来，有不懂的地方家长辅助制作。学生在亲手制作的过程中，学到了很多知识。上课时非常投入，情绪高涨，思路开阔，原本感到很难理解的知识，学生却对答如流，还向老师提出许多超出本节内容且富有挑战性的问题，这样使学生在游泳中学会游泳，在做数学中学会数学。

四.进行大胆想象，发展空间观念

在空间与图形的教学过程中，既要培养学生观察和操作的能力之外，还要让学生培养学生丰富的空间想象力。空间想象力是在丰富的空间感知基础上逐步形成的，是空间观念的进一步升华。

例如在教学《直线、射线和角》

师：这是射线吗？

生1：不是，因为它有两个端点，是线段。

生2：射到外面就是射线了。

生3：不一定，如果这光线被挡住了，那就不是了。光应该没有被东西挡住。

师：大家讲的都很有道理。让我们闭上眼睛来想象一下，假如我们站在一个无比空旷的地方，手电筒打亮，它的光照射出去，朝着一个方向无限延展，这时候我们就可以把这条光线看做是一条射线。

射线的概念是很抽象的，学生比较难以理解。老师在教学中创设了这样的一个情境，给予学生想象的空间，使学生的空间观念得到了突破，得到了升华。

想象能力需要长期训练，让学生养成一种能够自觉地将实物抽象出图形，并在头脑中清晰地显示图形的框架，能将这些图形进行拼摆、组合、加工的能力。例如：在用切拼法推导圆面积公式时，需要想象“分的份数越多，每一份就会越小，拼成的图形就会越接近与长方形”，从而借助长方形与圆的关系得出圆面积公式。因此，在教学中，经常让学生进行这样的练习，必然能发展学生的空间观念。

五.重视实际应用，深化空间观念

几何知识来源于社会实践，应还原于社会生活。空间想象必须依赖于学生从生活中获取大量感性材料之后，再进行的一项高级的思维活动。因此，在教学中，要重视实践活动，引导学生经常运用图形的特征去想象，解决生活中的各种实际问题，巩固学生的空间观念。

如在学习了长方形的表面积时，设计一些做纸盒的活动，做纸盒怎样才用料合理节省，在解决粉刷课室的墙壁时，要考虑粉刷几个面，还要扣除门窗的面积。要贴瓷砖，要考虑到要贴多高。又如在学习了圆柱体表面积的计算方法以后，有很多实际生活中的问题都需要运用圆柱体表面积的计算方法来解决，但这些问题不是统一要求三个面的总面积的。如计算做一个圆柱体油筒要用多少铁皮时，则应求三个面的总面积；但计算粉刷圆柱体蓄水池要多少水泥时，则应求侧面积和一个底面的总面积；计算圆柱体食品盒上商标纸的面积、烟囱的面积或压路机压出的面时，则只需求侧面积就行了。

空间观念的培养并不是一蹴而就的，而是一个长期的过程。我们要根据学生的认知规律，采用多种教学手段、教学方法，引导学生运用多种感官积极主动地参与到教学中来，协调活动，使具体事物的形象在头脑中得到全面的反映，以促使学生对几何形体有深刻的认识，让他们的空间观念在不知不觉中得到提升。