浅谈培养学生空间观念的途径及做法

浅谈培养学生空间观念的途径及做法滕州市姜屯镇武所屯小学郭轩平空间观念的形成和发展是小学数学学习的重要目标之一。关于空间观念，《数学课程标准》中己作了较为明确的表述，“能由实物的形状想象出几何图形，由几何图形想象出实物的形状，进行几何体与其三视图、展开图之间的转化。能从较复杂的图形中分解出基本图形，能描述实物或几何图形的运动和变化；能运用图形形象地描述问题，利用直观来进行思考……”这使我们对空间观念的含义有了更清晰的认识。有了这样的认识，可以避免教学活动的盲目性，有利于我们更好地把握方向，并进行有针对性的训练，从而有效促进学生空间观念的发展。下面结合个人教学实践谈谈如何在数学教学培养学生空间观念：一、联系生活情境，激发学习兴趣。把教材紧密地与生活经验相联系，拓宽图形学习的背景，充分利用现实世界的物体，通过让学生观察大量丰富的立体、平面图形，加强对图形的直观认识和感受，从中发现几何图形，归纳出常见几何体的基本特征，从而更好地把握图形。如在教学《认识长方形、正方形和圆》时，让学生通过观察长方体、正方体的一个面和圆柱体的一个面，以及这些几何形体的面画图形等活动，直观认识长方形、正方形和圆。丰富直观体验，发展空间观念。整个教学过程学生经历了观察、描、找、说、围、画和玩的学习活动，在活动中知道这些常见图形的名称，能识别这些图形，并知道这些图形在日常生活中的应用。在教学图形的变换时，利用学生常见的生活现象，认识平移与旋转，如缆车的行进，升降旗等现象认识平移，风车的转动，直升飞机螺旋桨的转动都是旋转现象。一些美丽的图案都是基本图形通过平移和旋转后得到的。这样把视野拓展到生活空间，密切联系生活实际，有助于培养学生的空间观念。二、加强操作活动，积累空间感知空间感知依赖于操作活动，这是由“空间与图形”知识内容的特点决定的。小学中有关“空间与图形”的学习都是建立在学生的经验和活动基础上的。就是他们对几何图形的认知是通过操作、实验而获得的，几何推理也以操作为基础。因此，在教学中，我们要把操作活动放在十分重要的地位，引导学生通过视觉、触觉等多种分析器官参与认知，这样才能积累丰富的空间感知，为空间观念的形成和发展打好基础。1、观察活动。观察是一种有目的、有顺序、持久的视觉活动，是小学生获得初步空间观念的主要途径之一。学生观察活动是多种多样的，大致可分如下几类：第一，对实验演示的观察。如在教学“图形的变化”时，学生对下面的变化理解。第二，对实物、模型的观察。如认识“长方体”时，可以组织学生观察自备的长方体物品，让学生找一找这些物体有哪些共同的特征，学生在观察、交流中逐步认识了长方体的面、棱、顶点……建立起“长方体”的概念。第三，对几何图形的辨认。2、实物、模型操作。学生的思维处在形象思维向抽象思维过渡阶段，因此，直观与操作在学生形成几何概念中有着极为重要的作用。心理学研究证明：视觉、触觉、听觉等多种感官共同参与几何材料的操作，有利于空间观念的建立和巩固。按照皮亚杰的观点，空间观念的形成不像拍照，要想建立空间观念，必须有动手作的过程。这个做的过程，不仅是一个实践的过程，更是尝试、想像、推理、验证、反思的过程，只有在这样的过程中，学生才能加深对数学知识的本质的认识。如在教学《观察三个正方体组成的物体》中，首先让学生用三个同样大小的正方体自由拼搭，当我出示相关直观图时，学生再根据直观图摆出物体。这样就进行了“物---图---物”的转换，在学生的头脑中初步形成了事物与图形的联系；其次在学生用摆正方形纸片的方法表达观察结果的时候，我又提出问题让学生把看到的食物上的面与摆出的面建立联系，并着重引导学生说出把两个正方体的不在一个平面上的面看成处在同一个平面上的感觉，突破观察物体的难点。在组织观察的练习时，从摆一摆、连一连、摆一摆、说一说，到摆一摆、看一看、画一画，再根据一幅视图考虑不同的摆法，整个操作活动由易到难，逐步丰富了学生对空间的认识，建立了空间观念。3、绘图操作。绘图操作是一种比实物、模型操作更高层次的操作活动，这是因为绘图操作带有更多的抽象成分。学生绘制的图形已经是数学意义上的几何形体，因此绘图操作是建立和巩固几体概念的有效手段。绘图操作能使学生从生活图形中抽象出数学图形。三、借助多媒体课件去探索几何形体的特征及运动变化规律。学生对几何形体形状特征的认识是建立空间观念的基础。感觉、知觉是认知过程的基础，多种感官参加活动，会使感知更清晰、印象更深刻。小学几何知识与中学几何知识不同，不是一般的论证几何，而是直观几何和实验几何。在教学中可使用多媒体计算机呈现学生熟悉的实物，让学生从中感知几何形体的形状特征。例如在进行平行四边形公式的推导过程中，用计算机动态演示把平行四边形按照其中的任意一条高截成两部分，让其中的一部分旋转180度，然后拼合成一个长方形，再让学生自己动手操作这个过程。这样学生就更加形象、直观地掌握了平行四边形的计算公式，而且为以后其他图形的面积计算公式推导提供了帮助。总之，培养学生的空间观念，应多联系学生的生活，遵循学生的认知规律，合理重构教材，通过多种途径培养学生的空间观念，让学生在广阔的数学世界中遨游。