培养学生空间观念的教学策略探究

刘明静

[摘  要] 小学阶段是培养空间观念的初级阶段，是帮助学生累积感性认知的重要时期，文章为培养学生的空间观念做了有益尝试。文章认为，培养空间观念可以采取以下教学策略：直观观察，让空间经验初露端倪;操作体验，让空间观念步入正轨;深入思考的协同参与，让空间观念走向深入。

[关键词] 小学数学;空间观念;活动经验;培养

空間观念就是人脑中对物品的形状、大小、距离、位置、方向等的形象感知。空间观念是创新精神的必备要素，所有缺乏空间观念的创造和发明都是无效的。然而在多年教学实践中，笔者发现学生空间观念的形成不尽如人意，大部分学生的方向感知能力差，空间想象能力薄弱，学习“图形与几何”较为困难。因此，教师需精心打磨课堂，践行课程理念，重视学生基本活动经验的获取，让学生亲历观察、思考、尝试、操作、交流和推理等活动，在不断深化和反复探究的过程中，发展空间观念。下面笔者结合案例谈一谈培养学生空间观念的策略，以期对一线教师的教学有所帮助。

一、直观观察，让空间经验初露端倪

空间观念的形成不是虚幻的，直观是“空间观念”的基本特征，而学生空间观念的形成和发展有赖于直观观察为起点和支撑。因此，教师尽可能地创设直观的情境，一方面可以充分吸引学生的注意力，另一方面可以让学生在直观观察中获得体验，逐步积累感性的认识。这样的日积月累下，使得空间形式在学生的头脑内逐步形象化，从而使得空间经验初露端倪，逐步可以进行空间形式的思考 [1]。

案例1：以“认识长方形、正方形和圆”的课堂导入为例。

师：同学们，话说“三只小猪”后来怎么样了呢？大家想不想知道？

生：想！（十分兴奋）

师：第三只小猪经过深思熟虑又为自己设计了一套更完美的房子，我们一起来欣赏吧！（PPT展示“第三只小猪的房子”，学生仔细观察，并小声讨论）

师：它的房子是用哪些形状的积木拼搭而成的？谁能给它分分类呢？（学生们跃跃欲试，以最快的速度将它们分成三类，分别为：①长方体;②正方体;③圆柱体）

师：你们真是太棒了！下面，请大家在学具袋里自行选择一块积木，看它和摸它的其中一个面，并说一说你所能观察和感受到的。

生1：这是一个长方体，它的一个面是长长的、方方的，摸起来平平的。

生2：我这是一个正方体，它的面让人感觉方方正正的，摸起来也是平平的。

生3：我这个是一个圆柱体，你们看这里是圆的，摸起来平平的（指其底面）;这里摸起来却是弯弯的（指其侧面）。

师：刚才大家的感受都非常丰富，那现在能不能将你们看到的记下来呢？（学生陷入思考）

师：下面请大家独立思考后，小组内互相交流，最后展示，看一看哪个小组的办法最多。（学生展开探究）

生4：我们组将长方体放在纸上，并照着样子剪了下来。

生5：我们组将圆柱的底面按在印泥上，最后在纸上拓印，就有了一个面。

生6：我们组最简单了，把正方体按在纸上，照着它的边画下来。

师：对哦，生6的方法真的比较简单，其他同学的方法也不赖哦。下面，请大家随意选择一个你喜欢的图形，把它的一个面记在纸上，好吗？（学生投入画图之中，教师来回巡视）

师：大家看，你们记下的图形有哪些，你们都认识吗？

生：有长方形、正方形、圆。

师：非常好，那我们今天就一起来认识这些图形吧！现在请大家把眼睛闭上，想象一下它们各自的样子。（板书课题）

……

设计说明：执教者在引入课题的同时，强化了关于三种图形的表象，这种表象意识对几何图形的空间想象经验起到了支柱作用，使得空间观念初露端倪，课堂教学逐步深入，它的累积可以促进空间观念的发展。

二、操作体验，让空间观念步入正轨

操作体验是建构几何知识体系的基石，也是学生学习“图形与几何”知识，探究几何问题的主要依据，所以操作体验对于几何问题的探究十分重要。教师需要让学生在“操作”具体形象的感性活动中，不断充实感性认识，积累探究活动的经验，水到渠成地让空间观念步入正轨 [2]。

案例2：“观察物体”的教学片段。

师：大家看，这个物体从正面看是一个什么图形？（出示一个正方体）

生（齐）：正方形。

师：当一个物体从正面看是“”，大家猜想一下这样一组立体图形有几个正方体？

生1：3个。

师：真的吗？那我们试着操作验证一下，好不好？（学生很快展开有序操作，并小声讨论）

生2：可以摆放无数个正方体。

师：从中你们发现了什么问题呢？

生3：从一个方向无法准确定位图形的形状。

师：很棒！那从两个方向观察呢？（学生展开讨论，有的认为“可以”，有的认为“不可以”）

师（拾级而上）：有一个立体图形，小红从上面看其形状是“”，从左面看其形状是“”，试着摆一摆是否只有一种摆法？并思考：你是如何摆的，又有何发现？

问题抛出后，学生又一次以实践操作的方式验证自身的判断，在反复对照和辨析中使得思维碰撞，得出：首先需在底层摆放3个，第二层摆放1个，则有3种不同的摆放方式，得出3种立体图形“”;然后，可以在第二层摆放2个，也有3种不同的摆放方式，得出3种立体图形“”;最后，第二层还可以摆放3个，得出“”。即可以摆放7种不同的图形，进而提炼得出结论：需按照一定的顺序排列才可以做到不重复、不遗漏。同时，学生也据此得出：两个方向无法确定立体图形的形状。

师：从正面看是“”，可以摆放出什么样的立体图形呢？现在大家觉得如何才能确定一个立体图形的形状呢？

生4：我知道了，需要从3个方向看才能确定立体图形的形状，这道题中……

设计分析：在平日的教学中，教师需给予学生有效的实践机会和充足的思考时间，让学生经历独立思考、动手画图、大胆猜想、小心验证和小组交流等学习活动，体验有序思考的方法，积累丰富的实践经验，同时让空间观念步入正轨。

三、深入思考的协同参与，让空间观念走向深入

在“图形与几何”的教学过程中，不仅要让学生借助眼和手深入观察和操作实践去感知，还需要适时的思考，让学生在多种感官的协同参与下，能够对图形的特点有深刻的认识，初步的逻辑思维与空间观念得到相应的表象，进而让空间观念走向深入。

案例3：以“观察物体”的拓展环节为例。

问题：从立体图形“ ”中去掉一些小正方体，使得所得的图形无论从正面、上面还是左面来看都是“ ”，那么所得立体图形是什么样的？

师：大家一起思考，所得的图形是由几个小正方体组成的？你看不到的地方是什么样的？我们可以闭上眼睛想一想，该如何操作？先从哪个方向展开观察，再从哪个方向进行观察，最后从哪个方向着手观察？先拿掉哪个位置的正方体，再拿掉哪个位置的，最后拿掉哪个位置的？我们可以拿出学具，观察、思考和操作相结合，尝试解决问题。

学生多感官共同参与学习过程，充分调动可用表象，逐步形成以下解决方案（如图1）：

设计分析：用问题引领学生深入探究，并在掌握基础知识的基础上有自己的想法和认识，为学生搭建思维的脚手架，使学生在多感官参与的过程中，加深对知识本质的认识，让学生的空间观念得以深入。

在小学阶段帮助学生建立空间观念并非一蹴而就的，需要教师一以贯之地加以训练，才能使学生的空间观念逐步积累、提升和升华。而以上三个方面的策略也并非孤立存在的，是相互促进和综合运用的 [3]。總之，在平时的教学中，我们需将培养空间观念的探究活动与直观观察、实践体验和深入思考等自然融合，才能促进学生的深刻理解和深度感悟，让学生的空间观念得以自然发展。

参考文献：

[1]  钱维娜. 数学教学中如何培养学生的空间观念[J]. 小学教学参考，2018（15）.

[2]  王福燕. 关注空间观念，提升核心素养——“长方形和正方形的认识”教学实践与思考[J]. 数学学习与研究：教研版，2018（16）.

[3]  曾旭光. 在数学教学中如何培养小学生的空间观念[J]. 中小学教学研究，2015（11）.