低段小学生数学空间想象能力培养研究

重庆市铜梁区第一实验小学 贺 旭 张 利

一、为什么要培养低段小学生的数学空间想象能力

第一，培养空间想象能力有利于发展空间概念。

第二，培养空间想象能力有利于发展形象思维能力。

第三，培养空间想象能力有利于培养创新精神。

二、怎样培养低段小学生的数学空间想象能力

1.遵循儿童认知发展规律，创设利于发展儿童空间观念的学习情境

在低段中，学生将认识简单几何体和平面图形，感受平移、旋转、对称现象，学习描述物体相对位置的一些方法，进行简单的测量活动，建立初步的空间观念。在这一内容标准指导下，教师要有计划、有步骤的针对不同的教学内容设计教学。特别注重学生在利用教材中丰富的教学情境，激发学生的参与学习的兴趣，为培养学生的空间观念创造良好的氛围。低年级受认识水平的影响，他们对于抽象的空间图形的理解总是很模糊但对于现实中可接触到的客观事物他们却总是表现出浓厚的兴趣。因此在教学中，教师要能根据教材特点和学生心理特点，创设宽松的教学环境，利用现代信息技术激发学生的学习兴趣，让学生在学习活动中获得良好的空间认知经验，从而建立并发展空间观念。

2.加强数学与生活的联系，为培养学生的空间观念提供丰富的经验

数学来源于生活，而又服务于生活。课程标准强调：“数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。”对于空间与图形的有关知识的学习，有机的与学生熟悉的生活联系起来，为培养学生空间观念的提供丰富的经验。教师要通过应用现代信息技术，让学生经历从现实的情境中抽象出图形的过程，从整体到局部，初步让学生感受了立体图形与平面图形的关系，从而建立数学模型。

3.依托网络资源，丰富图形的表象发展空间观念

在低年级的教学中利用网络资源，增加学生对各种图形的表象发展空间观念能够收到良好的效果。再比如在三年级教学平移和旋转时，学生对认识平移和旋转的现象不是很难。但是对于平移后位置的描述和画图就不太容易了。教师可以在网上搜集了大量的关于平移和旋转现象的图片，让学生进行分类，并丰富学生对平移和旋转的表象。在教学将一个物体平移后得到的图形画出来时，利用课件动态显示物体平移的过程，在学生的脑海中形成表象，感受平移的现象。教学中只有不断地让学生表象增加，知识的理解才能有由量的积累到质的飞跃的过程。空间观念的培养才能落到实处。

4.加强操作和实践活动，提供发展空间观念的平台

小学生的思维正处在由直观形象向抽象逻辑思维的过渡阶段，他们对几何形体的认识主要依赖于直觉观察和反复实践，并通过心理活动的内化去获去表象,形成空间观念。教学中采用儿童喜爱的“看一看、折一折、剪一剪、拼一拼、摆一摆、量一量、画一画”等实际活动的方式。让他们通过亲自触摸、观察、测量、作图和实验，把视听觉、触觉、运动觉等协同利用起来，强有力地促进心理活动的内化，从而掌握图形的特征，形成空间观念。

三、培养低段小学生的数学空间想象能力的效果

（一）研究影响与效果

为了客观、科学、公正、可靠地了解课题研究的效果，我们课题组对研究的效果进行了随机检测。

1.检测对象

铜梁区第一实验小学一年级学生1～10班学生，为了便于数据处理，在每个班中随机抽取20名学生作为统计样本。

2.检测方法

检测设置问卷登记表，以书面检测为主，进行显著性检测。测查在常态中随机进行，避免干扰因素；测查在规定时间内完成，做到客观、可行、科学、可靠、实事求是。

3.检测结果

将实验前的测查和实验后的测查进行对比分析，观察实验的结果，并进行归因分析：一是发展了学生空间概念；二是培养了学生的识图能力；三是发展学生的空间想象能力。

而在教师方面：一是更新了教师的教学理念。二是教师参赛成果丰硕。

四、问题与讨论

所谓空间想象能力，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。在研究中，我们感觉学生立体图形画在平面上容易与实际图形产生差异。特别是学生对物体的旋转与平移容易造成错觉。实际上旋转与平移是有联系和区别的，即点动成线,线动成面,面动成体。其相同点是：位置都发生了变化，都在一个平面内运动，物体的形状和大小都不改变。不同点是：平移是物体沿着水平或竖直方向运动，物体在平面运动的过程中保持方向不变，即平动。旋转是物体围绕一个固定的点或轴转圈。由于传统教学手段的限制，要创设“旋转与平移”的情景并不是易事。而计算机由于它强大的作图功能和动态效果在这方面可以方便地创设具体的情景。

五、结论

《低段小学生数学空间想象能力培养研究》时间虽短，但是效果非常显著。这项课题研究一是培养了学生的空间想象能力，不仅发展了学生的空间概念，学生能正确识图，画图，能分析基本图形的基本元素之间所表达的空间形状及位置关系，而且培养了识图能力，学生能从复杂的图形中能区分出基本图形，能分析其中的基本图形和基本元素之间的基本关系，还发展了形象思维能力，学生能应用空间与图形的有关知识和数学方法把空间中的实体，高度抽象在大脑中，并在大脑中进行分析推理，思维活跃，空间想象能力强；二是更新了教师的教学理念，树立了“一切为了每一位学生的发展”的核心理念，转变教师教学方式和学生学习方式，建立师生学习共同体，彰显多元、开放、包容的课堂教学文化，最大程度地优化教学环境、教学内容、教学方法与手段，形成了最优化的课堂形态，全面提高课堂教学效率和育人质量。因此，该课题的研究达到了预期的研究目的，研究是成功的！