小学数学教学中如何培养学生的空间观念

廖军正

空间观念是小学阶段数学学科核心素养的重要内容。空间观念主要是指对空间物体或图形的形状、大小及位置关系的认识。《义务教育数学课程标准（2022年版）》对空间观念这一素养的要求是：“能够根据物体特征抽象出几何图形，根据几何图形想象出所描述的实际物体；想象并表达物体的空间方位和相互之间的位置关系；感知并描述图形的运动和变化规律。”《义务教育数学课程标准（2022年版）》在学段目标中要求：第一学段（1-2年级）能辨认简单的立体图形和平面图形，认识长方形和正方形的特征，体验物体长度的测量过程，认识常见的长度单位，形成初步的量感和空间观念。第二学段（3-4年级）形成量感、空间观念和初步的几何直观。第三学段（5-6年级）形成量感、空间观念和几何直观。可见，新课标高度重视空间观念的形成。小学阶段空间观念的形成有助于理解现实生活中空间物体的形态与结构，是形成空间想象力的经验基础。那么，小学数学教学中如何培养学生的空间观念呢？

一、激发学习的兴趣，培养学生的空间观念。

由于小学生的认知水平和学识水平比较低，他们对空间图形的认识和理解总是以直观为主，对于抽象的空间图形的理解总是很模糊，而对于现实中可接触到的客观事物他们却表现出浓厚的兴趣。因此，小学数学教学中可通过激发学生的空间图形学习兴趣来达到培养学生的空间观念这一目的。如在教学《圆的认识》时，一教师从古时候的大马车，秦朝兵马俑中的战车，近代的木轮车，现代的各种各样的火车、货车乃至豪华轿车，找到许多图片，让学生从外形上比较感知人类的进步、文化的发展等。但无论哪一个朝代、哪一种作用、哪一种形状的车，车轮都是永远没有改变的圆形。为什么呢？问题一提出，同学们就结合自己的生活经验，各抒己见，气氛一下子活跃了起来。从而使学生对圆产生了浓厚的兴趣，也激发了学生主动探索圆性质的心理倾向，省时高效地完成培养学生空间观念的学习任务。

二、重视操作实践，培养学生的空间观念。

空间观念的形成，必须要经历操作实践活动，因为当视觉、触觉、运动觉、听觉等多种分析器官共同活动时，空间观念最容易形成和巩固。苏霍姆林斯基说：“儿童的智慧在他们手指尖上”。 有明确的操作目的，进行操作时，学生才能自觉地建立起图形的形象。如教学《平行四边形》这一课时，教师设计操作活动，引导学生通过拉一拉（学生准备的长方形木框，用手捏住相对的两个角，向相反的方向拉动，边拉动，边观察木框的变化。）；画一画（拉到一定的位置，把固定的平行四边形画在练习本上）；量一量，（测量平行四边形的四条边的长）；说一说（小组和全班交流平行四边形的特征），在教学中，不仅要尽力让学生参与观察、操作等实践活动，还要多开展师生之间、生生之间的交流活动，学生把看到的、感受到的、想象的用自己的语言进行表述，在交流中完善。在操作实践中，学生通过多感官的协作，丰富对现实空间及图形的认识，发展形象思维，提升初步的空间观念。

三、多媒體辅助教学，培养学生的空间观念。

在小学数学中，概念、法则等既是重点又是难点，这些知识具有一定抽象性。如果教学中用静止的观点组织教学，容易使学生对概念的理解产生片面性，给以后的继续学习造成一定的障碍，运动变化的东西，新鲜有趣的事物容易引起小学生的注意。根据这一特点，教学中可以充分利用多媒体“动”的特长，有效地吸引学生注意力，提高学习效果。例如，学习《角的初步认识》这一课时，显示屏上先出一个会闪烁的亮点，然后用不一样的颜色让边延长，延长的过程用非常慢的速度放给学生看，让学生明确看到边无论是延长还是缩短，角张开的大小都没有发生变化这一现象。通过动态演示，学生很轻松地理解了这一知识难点。这样，利用多媒体演示功能把复杂的概念分解为直观形象的简单信息，利于学生自行探索，展示思维，归纳概念，理解概念。由于多媒体教学具有色彩丰富，能化静为动，化虚为实，化繁为简，化抽象为直观，不受时间、客观和微观的限制等特点，多媒体教学手段包罗了传统教学手段的所有优点，同时又具有传统教学手段所无法比拟的优越性，能大大增强教学效果，深化学生的空间观念。

四、强化实际运用，培养学生的空间观念。

空间观念的形成与发展需要借助于对几何知识的实际运用。实际运用几何知识是发展空间观念的有效途径。运用度量、计算及几何概念与规律来解决实际问题，需要学生能有较强的综合能力与实际操作能力。这就要求教师首先培养学生从交流活动做起。空间观念是在探索和体验空间与图形的过程中逐步发展起来的，所以在几何教学中，学生的操作和交流必不可少，教师应该提供素材鼓励启发学生在生活中运用几何知识解决问题，从中发展学生的空间观念。其次，让学生善于几何推理。小学几何的推理不是符号的推理，而是在操作中和图形的转化中得到发展的。如三角形面积的推导，是建立在学生对平行四边形公式的理解、掌握的基础上的。教学时，可让学生拿出印有形状大小完全一样的直角三角形、锐角三角形、钝角三角形学具硬纸片各一套，先剪下两个直角三角，任意拼摆看能摆成什么图形，在学生拼出长方形、平行四边形、三角边形面积的一半，使学生的认识由具体到抽象，从特殊到一般的方向发展。最后可要求学生多做一些创造性活动。我国的传统游戏中有七巧板，学生能利用七块神奇的图形拼出有心意、有美感、抽象的各种图案。在这样的创作活动中，学生既感受到几何的美，又巩固了对各种图形的认识，同时发展了空间想象力。

总之，培养小学生初步的空间观念是新课标数学教学活动中的一项重要内容。学生的空间观念是在教学过程中、在实践活动中逐步培养和发展起来的，需要循序渐进、逐步提高，不可一蹴而就、急于求成。我们要根据小学生的年龄特点和认知规律，采用多种教学手段和方法，引导学生运用多种感官积极主动地参与到学习中来，让他们的空间观念在不知不觉中得到培养。