在小學數(shù)學中培養(yǎng)學生空間觀念的實踐探索

小學數(shù)學在整個小學教育中占有重要位置。與其他學科相比，學生需要擁有更強的知識理解和知識應用能力。在小學階段，會涉及空間與圖形知識，這對學生的空間想象力提出了更高要求。然而，因為小學生的理解能力和知識儲備還不足，他們的空間觀念也比較薄弱，對幾何知識的學習比較困難。因此，加深小學生的空間觀念，幫助他們拓展想象力，逐步積累學習經(jīng)驗和思維方法就顯得尤為重要。一、在培養(yǎng)小學生空間觀念時所面臨的問題（一）小學生心智發(fā)展還不完全由于小學生思維能力的局限，常常只認識事物的表象。同時，小學生只能憑借具體事物或事物的表象進行邏輯思考，需要根據(jù)自己身邊的事物和場景進行聯(lián)系，才能形成概念，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，因此，教師應了解學生的思維，科學進行指導。小學生心智發(fā)展還不完全，自身無法形成完整的空間模型，也不能很好地應用于現(xiàn)實。例如，學生可以通過圖形布局和自己的經(jīng)驗，清楚說出物體的三視圖，然而，通過物體的三視圖，還無法還原成空間模型。例如，當學生學習長方體和正方體時，他們?nèi)匀话凑諏W習的平面圖形思維來思考，無法把握平面圖形和立體圖形的區(qū)別。（二）小學生對于空間知識缺乏興趣由于空間知識的抽象性，小學生自我發(fā)展的局限性，導致學生對于空間知識缺乏興趣。對于大多數(shù)小學生來說，對空間觀念沒有概念，即使是形成了一些空間概念，也很難得到應用。而且，大多數(shù)教師從成年人的角度看問題，并不能真正了解學生的想法，很難找到引起學生興趣的方法，導致他們空間觀念無法形成。例如，在目前的實際圖形教學中，教師并沒有指導學生參與圖形設計和制作，沒有調(diào)查學生是否感興趣，也沒有聚焦于學生觀察能力的培養(yǎng)，學生難以形成空間觀念［1］。二、在小學數(shù)學教學中培養(yǎng)空間觀念的策略與方法（一）聯(lián)系生活培養(yǎng)學生的空間觀念與生活脫節(jié)的小學數(shù)學教學，會使教學顯得枯燥。只有當知識的學習與實際生活相結合時，才有利于更好地教學。在數(shù)學教學過程中，教師應時刻注意指導學生觀察各種生活現(xiàn)實，幫助學生建立空間觀念與實際生活之間的聯(lián)系。在生活中，如高樓大廈、紙箱、氣球、積木等，都是空間圖形。因此，教師可以將生活實際的空間圖形納入教學，構建活潑有趣的課堂。同時，教師需要以生活現(xiàn)象為基礎，設計相同的模型，解決不同內(nèi)容的問題，訓練學生的觀察分析能力，通過類似問題的訓練逐漸形成建模想法，開發(fā)解決問題的能力，在交流和討論的過程中產(chǎn)生思維的火花，打破單一解決問題的想法，全面思考問題。例如，當進行蘇教版二年級《認識方向》教學時，在解釋了“方向”的定義和基本特征后，教師就會聯(lián)系到現(xiàn)實生活，讓學生對方位概念有具體理解。教師可以詢問學生：“超市在學校的什么方向？”“黑板在你的什么方向？”“操場在教室的什么方向？”這樣，可以改善學生的空間觀念，學會認識方向。再例如，當進行蘇教版二年級《認識角》的教學時，在引入角的定義和基本特性后，可以讓學生理解現(xiàn)實生活的角。例如，桌子、椅子、門、教科書的四角。這樣，學生在實際生活中會找到多種多樣的“角”。同樣的方法也可以幫助學生簡單地區(qū)分容易混淆的幾何概念。例如，當講述角與角的區(qū)別時，教師可以讓學生在現(xiàn)實生活中找到對應的角。這不僅有助于學生學習知識點，也有助于學生在將知識點與實際生活整合的過程中加深對知識的理解。這樣，學生就可以在生活中找到數(shù)學課本中的概念，增加他們的空間思維能力［2］。（二）增強學生想象能力，培養(yǎng)學生的空間觀念小學生空間想象力有限，與計算相比，現(xiàn)有的小學幾何知識對小學生來說比較抽象。因此，教師教幾何知識時，如果一味解釋概念，教學效果不佳。因此，小學數(shù)學教師需要逐步培養(yǎng)學生在課堂中的想象力，使學生能形成一定的抽象思維能力。此外，小學生喜歡玩，不想把精力花在思考抽象的空間幾何問題上，這就要求小學數(shù)學教師要盡最大努力了解學生的心理變化，考慮學生的興趣，提高學生的空間想象力，積極引導學生思考空間圖形與實際對象之間的相似性和不同點。小學生具有好奇心，喜歡聯(lián)想，教師可以在整個過程中發(fā)揮主導作用，觀察并適當引導學生，尊重他們的想法，引導他們進行謹慎而全面的觀察。例如，借助于道具，教師讓學生發(fā)揮自己的想法，拼出他們喜歡的立體圖形，或者改變一個圖形等，培養(yǎng)其創(chuàng)造性，培養(yǎng)其空間觀念，讓學生的想象得到完整的發(fā)展。再例如，在進行《認識射線直線和角》教學時，讓學生想象射線的邊界在哪里。在這個過程中，學生可以充分思考，在腦海里進行相關聯(lián)系，深刻理解射線的概念，發(fā)揮其抽象思維。（三）鼓勵學生動手操作，培養(yǎng)學生的空間觀念小學生的思維模式相對簡單，往往喜歡實際行動。因此，小學教育和動手操作之間的聯(lián)系非常密切。為了讓學生掌握空間觀念，教師必須積極引導學生動手操作，幫助學生掌握具體規(guī)律［3］。在小學數(shù)學教育中，教師必須充分利用體驗活動課程，為學生提供更多的體驗機會。同時，小學生對物體的認識建立在觀察的基礎上，當學生識別一個圖形時，必須首先能夠觀察這個圖形，然后開始進行更深入的理解。小學數(shù)學教師在開展圖形認識教學時，有必要根據(jù)圖形的特征提供一些工具和材料，讓學生從不同的角度觀察，這樣學生對圖形的概念和特征就會有很好的理解，有利于學生正確識別和區(qū)分圖形。當然，在學生動手操作的過程中，教師不應該干預他們太多，必須給學生選擇的權利，讓學生通過自己的努力想出正確的解決方案。例如，在四年級《等腰三角形和等邊三角形》學習中，學生不能掌握兩者之間有什么聯(lián)系。因此，教師可以讓學生動手剪紙，進行兩個圖形的重疊，在動手中，學生可以一一驗證兩者之間的特性。再例如，在蘇教版五年級《多邊形面積》中，教師可以先從生活開始，向?qū)W生介紹現(xiàn)實中常見的物體圖形。在需要測量物體的面積時，教師可引導學生以拼接和裁剪的形式，將多邊形面積的計算轉(zhuǎn)換為所學的長方形面積計算，培養(yǎng)學生良好的幾何意識。在制作圖形時，學生可以靈活理解圖形之間的聯(lián)系，探索圖形的基本特征，明確知識點的具體細節(jié)，快速掌握關鍵點，構建圖形知識系統(tǒng)，形成相應的空間觀念。（四）用多媒體技術培養(yǎng)學生的空間觀念在教學過程中，小學數(shù)學教師可以通過多媒體技術，解決實際教學中遇到的一些問題，提高教學的有效性。不僅如此，運用多媒體技術教學還可以幫助學生樹立空間觀念，因為成年人理解點線面的運動等知識是容易的，但小學生理解和靈活使用還是困難的。例如，在教授六年級《圓柱和圓錐的認識》時，多媒體技術具有強大的交互性，完全反映了參與者的互動性。教師可以使用多媒體技術來向?qū)W生充分展示，與枯燥的描述相比，通過形象的演示，圖形的運動過程可以給學生留下深刻印象。當出現(xiàn)問題時，多媒體演示過程自然會出現(xiàn)在學生的心里。因此，教師可以展示各種平面圖形和立體圖形的形成，通過改變不同數(shù)字，不同移動路線來展示不同的結果，促進學生的類推能力。另外，多媒體演示可以為學生表達很多抽象的內(nèi)容，這樣學生可以準確指出立體圖形的長度、寬度、高度等，很好地應用于理解體積和表面積的計算公式。（五）解決問題，學以致用小學生學習數(shù)學知識多是淺顯的認識。其原因在于，學生在解決實際問題時，不能靈活應用知識?？臻g圖形與我們的實際生活密切相關，因此，教師不僅可以講解空間圖形的知識，還可以讓學生在課后進行自我演練，聯(lián)系實際生活解決問題。只有在實踐和理論相結合的情況下，才能讓學生解決實際問題，改善知識應用。在這期間，如果學生在日常生活中遇到問題，就會聯(lián)系課本，進行相關知識的運用。例如，在六年級《長方體和正方體的表面積》學習時，他們總是按照公式應用計算。這種機械應用不解決實際問題。一旦學生忘記了計算公式，那就容易出錯。教師可以給學生進行相關推理，讓學生了解公式的形成過程，同時教師可以給學生分組討論并舉例，使學生解決問題具有一定靈活性。例如，在計算游泳池的表面積時，只需要計算四周和底部，不考慮頂部區(qū)域。在計算房間的表面積時，不考慮門窗區(qū)域。這樣，可以讓學生明白需要根據(jù)實際情況來計算，可以逐步引導學生的思維，加深對知識的理解，提高學生的空間轉(zhuǎn)換能力。（六）尊重學生的想法和意見，充分認知空間觀念大多數(shù)小學生主要通過課堂上學習的方法，模仿教師的方法解答數(shù)學練習問題。教師教數(shù)學時，總是非常重視解決問題的方法，讓學生解決各種的問題。受這種教學法的影響，學生在數(shù)學學習過程中很少聚焦于如何解決數(shù)學問題，很少去思考背后的邏輯。這就是說，大多數(shù)學生的學習總是停留在問題解決能力的模仿范圍，很少探索，難以形成空間觀念。在設計課堂時，教師必須考慮并尊重學生的想法和意見。例如，在講解蘇教版六年級《圖形的認識、測量》時，教師可以利用文具盒、鉛筆等作為工具，讓學生自己闡述。在闡述過程中，既是認知變化的過程，又是思維確立的過程。同時，小學數(shù)學教師需要加深對學生的理解，根據(jù)學生的接受能力設計課堂內(nèi)容，讓學生進行表達。例如，當小學教師講解蘇教版六年級上冊《長方體和正方體的認識》時，應該多提問，以了解學生對整個教學內(nèi)容的掌握。在課堂上，教師可以把學生分成小組，讓他們討論“長方體和正方體”的特征。同時，教師應該在這個過程中進行指導，選擇幾個問題讓小組學生談談他們的意見。這樣，課堂的學習氛圍良好，學生可以更多地表現(xiàn)自己的真實想法，使得學生對空間圖形有自己的認知。（七）引導學生加強討論，去抓住本質(zhì)思考探索在學生學習數(shù)學空間觀念的過程中，往往缺乏思考性和探究精神。在教學過程中，教師應該讓學生從多個角度觀察真實物體，讓學生加強討論，去抓住本質(zhì)思考探索，這樣才能更好地了解知識的深刻內(nèi)涵。在教學指導過程中，通過加強討論，學生的參與性得到強化，他們在學習數(shù)學的過程中對知識理解也更加深刻。例如，在進行四年級《三角形的內(nèi)角和》的教學中，學生可以使用他們以前學到的測量方法來測量。然后，可以進行小組討論，進行三角形的折疊和拼接，以此來計算三角形的各個角。學生在進行折疊和拼接的過程中，通過進行區(qū)分，認識三角形的特征，對三角形的問題有了更深的認識與理解。例如，在進行六年級《圖形的放大與縮小》教學時，教師提前復制兩幅照片分發(fā)給學生，讓學生用尺子測量兩張照片的長度和寬度，要求學生通過討論說明自己的發(fā)現(xiàn)。事實上，學生通過自身發(fā)現(xiàn)圖形的規(guī)律，是一個真實而明確的過程，可以掌握圖形的本質(zhì)。這樣，學