基于数字化背景的小学数学空间观念的培养探究

陈美芳

（福建省连江县教师进修学校附属小学，福建连江 350500）

引 言

《义务教育数学课程标准（2011年版）》提出，空间观念的知识是重要学习的内容之一，其主要目的是能够更好地培养学生的空间观念。在小学阶段，加强学生的空间观念和空间想象力是数学教学的重要任务之一，且提升学生的空间想象力对于他们更好地理解生活中的空间有着重要意义[1]。随着科技的发展，信息技术和多媒体手段在教学中得到广泛应用，对培养学生的空间观念具有重要意义，本文将从数字化角度出发，探究如何在小学数学课堂中更好地培养学生的空间观念。

一、教学内容和生活经验相结合，培养空间观念

新课标中明确指出，教学活动要充分与学生的实际生活结合，充分考虑学生现有的认知水平。培养学生的空间观念自然离不开学生的生活经验，因此，教学必须要注重知识与生活的密切联系，让学生从自己熟悉的情境出发[2]。另外，在小学几何知识学习中，很多内容与学生的生活联系紧密，能够从生活中找到原型，教师应该抓住这一优势展开教学。例如，在教学《角和三角的认识》时，教师可以通过多媒体教学为学生展示生活中的场景或画面，让学生观察图片，找到图片中所蕴含的角的内容。然后根据学生的回答，教师通过鼠标点击出示图中角的部分，帮助学生将数学的知识与生活进行结合，更有助于学生形成空间的观念。在这一过程中，学生能更好地理解相关知识，培养学生的空间观念。

二、打造开放教学环境，培养学生空间观念

根据小学生的年龄和认知特点，在实际教学中，无法建立空间概念，头脑中不能形成直观的空间模型。教师可以让学生动手制作模具，边实践边思考，将抽象内容转化为直观内容。例如，教师可以设计问题：有4个正方体，如再添加1个正方体，为了确保正面观察图形不产生形状变化，应该如何摆图？这是一道开放性题目，学生需要发散思维进行思考和尝试。这时，教师可以让学生制作模型，动手摆放模型，通过动手操作得到答案。在这一练习过程中培养学生的空间观念，在数字化背景下，教师可以借助多媒体教学，让学生观看动态摆放图，或借助电子白板让学生进行摆放操作，逐渐培养学生的空间观念。例如，在学习平行和垂直的问题时，教师可以借助学生熟悉的魔方展开开放性教学，在魔方中寻找互相平行和垂直的线，让学生指出不同面上的两条线的关系或在魔方的面中画出垂直和平行的线。这时，会出现有的学生在同一个面中画出两条线，有的学生在魔方的不同面中画线，产生思维冲突。此时，教师解决“在同一个平面内”研究两条线的突破点，为学生建立良好的空间感，让学生在轻松开放的情境下塑造空间感，提升空间观念。

三、在指导绘图中提升空间想象

在日常教学中，我们经常将空间立体图形绘制在纸上或黑板上，但这样的方式无法有效提升学生的空间观念。教师可以借助多媒体指导学生绘制空间图形，提高学生的绘图能力。学生只有通过动手操作，才能更好地理解和认识每一个立体几何图形，建立良好的空间观念。例如，学习长方体的表面积计算时，教师可以通过三个环节完成知识的讲解。首先，向学生展示实物，给出长宽高。其次，让学生借助实物计算表面积，利用多媒体出示长方体的透视图，让学生通过透视图思考每个长和宽或和高之间，得到的是哪一个长方体中的长方形。再次，让学生动手绘制长方体，脱离图形，凭借想象思考要求的某个面的面积。最后，通过多媒体展示结果，让学生的空间观念得到循序渐进的发展。

再如，在数学练习中也会涉及需要学生绘制图形。如图1、2、3、4，4个图形的面积都是36平方分米，将这些图形分别卷成圆柱，哪个圆柱的体积最小？哪个圆柱的体积最大？你有什么发现？（单位：分米）

图1

图2

图3

图4

学生需要发挥空间想象力，将这些图形卷成圆柱，这些长方形就是圆柱的侧面，学生需要动手绘制出圆柱。前3个图形各有2种卷法，所以共要画出7个圆柱，找准每个圆柱相对应的底面周长和高，并标出数据，然后根据每个圆柱的数据，利用“π×（底面周长÷2π）的平方再乘以高”得出每个圆柱体积。通过比较发现，侧面积相等时，底面半径越大，体积就越大。这个题目对于小学生来说比较难，教师可以让学生绘制画图，利用多媒体呈现各种圆柱并标出数据，将抽象的内容直观呈现，厘清已知条件，难题将迎刃而解。

四、学会在观察中联想，培养空间观念

通过对学生观察联想的引导能够有效培养学生的空间观念。教师在学习中要努力为学生营造能够激发联想的场景，在课堂中为学生提供联想训练的机会，通过提升联想能力来提升学生的空间观念。在学习最基本的正方形、长方形、平行四边形和圆形后，教师可以让学生自主联想这些图形，绘制图画。有的学生能够很巧妙地组合这些图形，形成一些新的图形。总之，在空间观念的培养过程中，教师一定要加强培养学生的想象力，借助想象力和观察力共同促进学生空间观念的发展。

结 语

总之，当今社会下，信息化发展迅速并被广泛应用，它在提升教学质量和效率上发挥了重要作用。那么基于数字化时代背景下，教师应充分利用科技手段开展数学课堂几何教学，从学生的想象力、绘图能力和数学与生活相结合的能力方面提升学生的空间观念。教师应注重创设教学情境，通过多媒体动态展示图形和透视图，让学生借助动态图形完成几何学习，构建更好的空间观念，发散学生的空间思维，提升自身的综合能力。