小学数学图形教学中学生空间观念的培养探析

张玉梅

摘要：空间观念一个人对于三维世界的意识感受，它融合了具象与想象的意识差别，解决了有限和无限的矛盾冲突，具备优秀的空间感，可以发掘现实世界更多的美感，养成更好的空间逻辑思维，而这种逻辑思维，是一个现实的人必须存在的生存技能之一，而在数学教学上，专门分出了“代数”和“几何”的课程，对于几何学的具体研究虽然是从高年级开始，但是培养空间感就需要从小学中开始塑造，而本文探讨的就是如何在小学阶段建立最基本的空间观念。

关键词：小学数学;空间观念

引言

在小学阶段的孩子，空间观念才刚刚建立，逻辑思维方式处在最基本的水平，演算能力弱，获取知识主要靠自己眼睛的所见所得，这时要想在小学阶段为孩子建立良好的空间感具有一定的难度，不过在实际的课标要求中，图形教学已经被合理编排到了各个年级的数学教材中，它可为小学阶段的学生培养空间观念提供指引，所以在实际教学中，应当结合教材，针对该阶段孩子的接受能力做出具体的教学安排，具体实施方案可以参考以下：

一、动手实践，获取最直接的空间感受

通过实践操作，以最直接的具象化方式让孩子建立最初步的空间观念，该方法可以应用在一二年的小学生身上，在实际教学中，可以为孩子发放实际的几何体模型，为他们解释“线”“面”“顶点”“边”等基础词汇的含义，教师可以通过互动的方式让孩子自己来数每个几何体具有“多少个面”“多少顶点”，在此过程中，为孩子塑造最基本的几何体之间的“面”与“面”之间的结构组合与最终立体形状之间的关系。

二、引导观察，建立最基本的动态空间感

当学生进入到三四年级时，开始接触到几何体表面积和体积的计算方式，并且开始有了“点动成线，线动成面，面动成体”的动态空间感，在针对三四年级的学生进行教学时，应当开始启發学生以自己的观察来强化空间感。

在具体的教学中，通过旋转平面来构建几何体是调动学生产生动态空间感的好办法，比如“三角形绕边轴旋转成为圆锥”，“方形绕边轴旋转成为圆柱”，这在传统的教学中实现操作有较大的难度，但是如果在现代多媒体的帮助下来进行演示就会变得非常形象，在此过程中，教师应当鼓励学生自行地展开思考，比如“旋转中旋转轴的选取对于得到的立方体结果有什么影响？…同一个几何体可以是不同的图形旋转得到的吗”，通过学生自己的观察总结，他们就会明白这样的基本道理，那就是空间的物体可以看做面的运动形成的，立体上问题转换到面的方向解决是可行的。

当然除了旋转构成几何体的思路外，像是以排水的方式实现体积到容积的转化，以展开图的方式将几何体平面化，都能为学生进一步提升空间感。

三、发展想象，培养慎密的空间思维

当学生进入到五六年级时，他们的想象力已经发展到了一定的水平，这时，教学的重点就是立足于此鼓励孩子想象，进一步提升空间思维能力。

在教材的编排上，五年级的孩子具备了平面几何体的表面积和体积的计算能力，六年级的孩子已经开始了解球体，圆柱，圆锥等曲面几何体的计算，这时，教师应当开始培养孩子对于想象中的空间几何体进行数据化的处理，以计算的方式来验证自己想象的正确性，将重点从直观感受的“认为谁大”转变到“数据证明谁更大”这样的逻辑解答方案上来。

同样以旋转平面图形为例，这时的孩子应当具有独立判断的能力，在旋转之前就能在空间上形成图形的旋转轨迹，每一条边对应的数据是多少都应当胸有成竹，这时，教师可以提出更高的要求，比如“如何旋转得到最大表面积？”“几何体的截面可能都是些什么形状”等等问题，另外一类可以贯穿小学阶段的问题就是正方体骰子的展开问题，在低年级时，可以让学生根据存在的正方体骰子判断可能看见的三个面分别是什么样的，在高年级时，可以提出让学生自己在脑海中拆解立方体，判断可能的展开图的纹理应当是什么样的，这样的问题难度较高，甚至被插入到测试成年人的io的题库中，不过在实际效果上，立体骰子的展开问题的确对于学生培养立体空间观念有很好的帮助。

四、联系生活，激发兴趣

具象化思维是小学生的主要思维方式，空间逻辑思维的培养对于小学生的要求较高，因此在小学全阶段中，以兴趣为导向，将空间观念的培养向具象化方向靠拢，对于激发小学生的学习热情十分重要，比如在讲到长方体时，直接以教室为模型，分别让学生标记长宽高，如果扭转方向，长宽高分别又是什么，在此过程中，让学生理解，长宽高只是一种称谓，并不一定是将长边叫做长，将竖边叫做高，但是长宽高必须是一个顶点的三条边这一点不能出错。

五、合作探究建构数学

有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆，动手实践、自主探索与合作交流也是学生学习数学的重要方式。因此，小组合作探究是时代赋予数学教学活动的要求。如在学生初步感知长方形、正方形、平行四边形后，要求学生利用手中的材料先开展自主学习，即看一看、想一想、量一量、比一比、折一折等实践活动，让每个学生经历了从具体形象的操作中了解、体会这三种图形的边和角的特点的过程，然后在小组里讨论、交流、验证，真正把学生推到了学习的主体地位。由自主探索找特征合作交流说特征动手操作验特征，学生在这一过程中获取了广泛的数学活动经验，为学生主动建构这三种图形的特征做好了铺垫。

六、结束语

小学生的空间观念较弱，但是它们本身的想象力却很强，通过将空间和想象力结合，以空间想象能力来促进孩子慎密的空间逻辑思维培养很有益处，而小学数学就是塑造空间观念最重要的阶段，在此阶段中，教师应当以图形教学为方式，将空间建立在图形平面上，实现具象到抽象的转变，在教学重心上，应当由浅到深，从最基础的接触了解发展到后面的数据计算上，在此过程中，要多多联系生活，引导孩子以抽象的空间思维观察身边的事物，从而逐步培养起孩子的空间观念，在教学方式上，善于借用多媒体，以直观的图形到几何体的构建为孩子展现空间变换过程;结合教材，引导孩子兴趣，善于运用教学资源，达到提升孩子空间观念的目的。

参考文献

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[2]王敏.小学生空间观念培养的教学策略研究[D].上海师范大学，2018.

[3]王秋菊，小学数学图形教学中学生空间观念的培养[J].西部素质教育，2015，1（ 03）：113.