培养空间观念“三步走”探析

金海群

摘 要：在空间与图形的教学中，学生能建立起良好的空间观念是这个领域所要达到的核心任务。良好的空间观念能为今后系统地学习几何知识打下良好的基础。教师要从观察、操作、探索交流三个方面探析如何培养学生的空间观念。

关键词：空间观念；观察；操作；探索交流

在图形与几何的教学中，教师要注重培养学生的空间观念和空间想象力。空间观念是创新精神所需的基本要素，没有空间观念，几乎谈不上任何创造发明。因为许多创造发明都是以实物形态呈现的，作为设计者首先要从自己的想象出发，画出设计图，然后根据设计图做出模型，再根据模型修改设计，直到完善成型。这是一个充满想象力和创造性的探究过程，这个过程也是人的思维不断在二维和三维之间转换、利用直观进行思考的过程，空间观念在这个过程中起着至关重要的作用。

一、通过观察形成空间观念

心理学家告诉我们：感知觉是人类认识世界的第一通道；小学生的思维和认识具有很大程度的具体形象性，他们对图形的认识，在一定上主要依赖于对物体、图形的观察。我们在进行空间与图形的内容教学时，应尽可能提供模型教具，让学生进行观察，通过看一看、摸一摸、比一比等一系列活动，形成对物体的表象，这也是学生形成空间观念的基础。如进行“观察物体”这一课的教学，让学生从正面、侧面和上面观察由4个小正方体搭成的立体图形。如果教学中没有模型，只是用一张立体图画让学生进行观察，很多学生可能分不清哪些面是侧面、上面和正面，特别是对侧面的视图是很难判断的，甚至因为立体图角度的变化，马上模糊了上面和正面的视图。实践表明，如果提供足够的模型正方体，让学生根据立体图画的物体摆一摆，再进行观察、感悟、比较、记忆，能让学生内在的形成对视图的表象。同时，教师要引导学生把从正面、侧面和上面观察到的视图，用正方形摆一摆或画一画，再进行观察。小学生的空间观念是比较薄弱的，要掌握立体图，还是要转化到平面图上的。让学生从不同角度，用不同的方式感知和认识物体，这样才能正确感知、判断立体图从正面、侧面和上面观察到的视图，逐步帮助学生建立、形成空间观念。

二、在动手操作中形成空间观念

小学生的思维处在形象思维向抽象思维过渡阶段，但仍以形象思维为主。因此，动手操作在学生形成空间观念的过程中有着极其重要的作用。心理学研究证明：视觉、触觉、听觉等多种感官共同参与操作，有利于空间观念的形成和巩固。动手操作能让学生感受知识形成的过程，使学生通过动作形成表象，再通过动作制约改造表象，并逐步正确地概括表象，使头脑中知识的理解、记忆不断加深，从而发展学生的空间观念，培养学生空间想象能力和思维能力。

在教学中，我感觉学生在学习了求长方形的面积公式后，很容易与求周长的公式混淆。分析原因，我认为可能是没有足够理解面积、周长的意义。如果完全建立了对周长、面积的空间观念后，这个问题就不会出现了。在教学周长时，可以让学生说说对周长的理解，再找找身边的平面图形的周长，形成周长的空间观念。而求长方形的周长时，可以让学生量课本、作业本、课桌四边的长，再计算出周长。开始，学生可能会量四条边的长，量着量着，他们会发现，只要量相邻两条边的长就能计算出周长了。周长就是相邻两条边和的2倍。教学面积时，可以让学生用单位面积的小正方形摆不同的长方形，再看看长是多少，宽是多少，面积是多少，怎么得到面积的，与长和宽的关系是什么。这样，学生形成了周长和面积的空间观念之后，计算时就不会再出现混用计算公式的现象了。

三、在探索交流中形成空间观念

交流是学生内部思考外化的过程。教学过程中，我们要把直观图形和语言表述结合起来，使学生能用准确、简明、通俗的语言描述物体及图形的特征，形成空间观念。如在教学“长方形和正方形的特征”时，为了让学生自主探索发现长方形的特征，可以让学生动手量一量、折一折、比一比。教学进行到这里，需要学生交流自己的发现：长方形的对边相等，四个角都是直角。通过方法的迁移，学生可以自主探索正方形的特征，交流结果：正方形的每条边都相等，四个角都是直角。在发现了正方形和长方形的特征之后，可以引导学生从边和角两方面比较长方形和正方形的异同，再进行交流：相同点是都有四条边，对边都相等，四个角都是直角；不同点是长方形只有对边相等，正方形每条边都相等。这样既培养了有条理思维的习惯，又加深了他们对概念的理解，形成了对长方形和正方形的空间观念。学生在用语言表述的过程中，必须注意分清图形的本质特征和非本质特征，特别要注意不漏掉本质属性。

空间观念是小学生必备的基本数学素养，是小学生认识和描述生活空间并进行交流的重要工具，也是他们进一步发展的重要基础。帮助学生形成空间观念，是我们每一位数学教师的一项重要任务。因此，我们要在教学中运用多种教学手段，提供丰富的学习材料，调动学生多种感官参与到教学活动中，使他们形成空间观念，发展空间想象力。

（江苏省苏州工业园区方洲小学）