如何在实践教学中培养小学生的数学空间观念

杨志锋

【摘 要】明确空间观念的意义，帮助学生构建空间观念，培养学生的空间观念，对培养学生的创新精神和实践能力具有重要意义。空间概念在“触摸”中被感知，空间观念在“搭”中构建，空间观念在“拆”中形成，空间观念在“变”中沟通。

【关键词】空间观念;摸;搭;拆;变

培养学生的空间观念，可通过动手操作让学生经历图形的抽象、特征探讨、提炼、概括以及其他过程，建立空间概念，初步形成几何和视觉想象，发展形象思维和抽象思维。基于此，我就从前几日听的“长方体和正方体的认识”一课谈起。

一、课例呈现

教师课件出示生活中学生熟悉的高楼、冰箱、魔方、纸巾盒等实物图片，让学生说一说这些物体的形状，接着，从实物图片中抽象出几何形体，如长方体、正方体，进而导入新课。

二、探索新知

环节一是让学生摸长方体，先摸长方体学具的面，感受面的形状，数一数有几个面，引导学生怎样数不容易漏，在摸中感知面的特点，相对面的形状大小相同。在面与面相交处认识棱，有几条，有何特证。最后，摸三条棱相交处的顶点，数一数有几个;环节二是搭一个长方体框架，小棒的规格是4个8厘米长，4个15厘米长，8个6厘米长，3个5厘米长以及许多三向头。学生在搭长方体的小组活动中，进一步清晰地认识长方体棱的特点，以及特殊的长方体（有两个相对的面是正方形），其中有8条长度相等的棱，学生更直观地了解矩形体的特征，棱的相对长度可分为三组，每组四个;环节三是拆分矩形框架。老师问：如果你拆卸，你还能想象长方体的外观吗？先拆哪一根呢？我试图拆开一个，并要求学生想象矩形框。至少保留多少小棍？最后，学生在动手实践中发现，至少保持三个小棒子（顶点的长度，宽度和高度），也可以想象长方体的形状，从而了解长方体的长度、宽度和高，让学生谈谈每个面的长度和宽度;环节四是改变。仅长而宽的图形宽度缩短了8厘米，与高6厘米一样长，这时，长方体有什么不同，变成了特殊的长方体（有两个面是正方形），接着老师问，如果我想让它出现三个正方形的面，应该怎样变？把长15厘米也变成6厘米，此时，长方体就变成了正方体。顺其自然地建立了长方体和正方体的联系，认识到正方体的特征以及正方体与长方体的关系。

三、空间观念在“摸”中感知

在“长方体正方体的认识”理解教学中，学生的实际操作过程是学生通过操作活动进行的多感官协作活动，能够促使学生理解有关“长方体和正方体”的特征，初步形成空间观念。让学生亲自动手摸一摸，先摸面，感知长方体的面是平的，有大有小，引导他们观察面的特征，发现长方体都有6个面，且每个面都是长方形，相对面的大小相同;再摸棱，长方体的棱是直的，它是条线段，有长有短，共12条，初步感知相对的棱长度相等;三摸三条棱相交处尖尖的是长方体的顶点，共有8个。学生初步感知了长方体的特征，形成了物体形状大小的表象。在教学中，通过三次摸一摸操作活动，将知识内容与空间形成统一起来，初步建立了长方体的形状，促使学生形成了空间观念。

四、空间观念在“搭”中构建

有了初步的表象，学生不见得就认识了长方体的特征，通过小组合作，我们将建立一个长方体框架，进一步构建学生心中长方体的特征表现。这是认识长方体的关键，更是教师设计的精妙之处，教师为学生提供了4根8厘米长，4根15厘米长，8根长6厘米，3根长5厘米以及多个三向头。但是，学生要从众多带有干扰的材料中，选择合适的小棒和三通头搭成长方体，谈何容易？

教师在此处给学生制造了一定难度，创造了合作小组的合适时机，激发了学生的创作欲望，开拓了学生的思维。我可以选择什么样的棒？需要选几根？如何拼搭？能搭成几种？此时，需要同伴互助，教師的帮助，这样便能培养学生的学习自信。恰恰是教师有意设置的难度，助推了学生空间观念的形成。

五、空间观念在“拆”中形成

学生费了九牛二虎之力搭成的长方体框架，要在教师的一声令下拆掉，实在不舍，学生怎知老师的良苦用心，老师的问题设计思路恰到好处，如果拆掉几条棱，你还能想象出长方体的样子吗？如果再拆一条呢？最多你可以拆卸几条？你可以想象长方体的原始外观吗？在这个精心设计的提问中，学生的“拆”不仅具有实际价值，而且为学生的空间观念的建立，搭建了思考的脚手架，促进了学生的深入思考，可形成完善的空间观念，科学引导妙趣天成。

六、空间观念在“变”中沟通

以拆的不能再拆的框架为基础，让学生展开想象的翅膀，并放置一个长方体的骨架，以便学生观察，想象，在推理中沟通与的面联系，发展了学生的空间观念，同时再次变棱，注重在转化沟通中深化空间观念，由一般长方体--特殊长方体--正方体的自然动态演变，使学生更深刻地认识到长方体、正方体的本质特征，巧妙地沟通了两种图形之间的内在联系，使学生理解、研究立体图形的一般方法，从而建立科学的认知结构，使空间概念的建立具有静态趋势，这是发展空间观念的一次飞跃。

总之，小学数学空间概念的培养在小学数学教学中非常重要。它不仅为小学生的空间想象力奠定了基础，也为今后进一步系统学习几何知识奠定了良好的基础，有助于他们更好地了解世界。但是，空间概念的发展，一定要按照学生的认知规律，通过实际观察、实践操作、大胆想象等途径，理论联系实际，才能有效培养学生的空间观念。