空間觀念論文：空間觀念培育路徑思考
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本文作者：李萍 單位：吳忠市利通區孫家灘中心學校
空間觀念是一個人對周圍事物的直接感知，對圖形及其性質的領會和感悟，圖形之間的相互關系和圖形變換的效果，在空間知覺的基礎上形成的關于物體的形狀、大小及其相互位置關系(方向、距離)的表象。而表象是具體圖形在人頭腦中的感知，表象是從具體感知到形象思維的橋梁和過渡。沒有形成清晰的表象就不能更好地進行思維活動，沒有豐富的表象儲備，空間觀念的深度發展，表象的重組和再造，新表象的產生過程將會非常困難，豐富的表象儲備對于學生思維活動進行表象的重組和表象的再造起著至關重要的作用。低年級孩子開始認識圖形時是離不開實物的，因此在低年級認識圖形與學習幾何內容時，就要從大量的實物入手，通過看一看、摸一摸、動一動、滾一滾、擺一擺等實踐活動，讓孩子在已有的生活經驗中進一步接觸抽象出立體圖形———正方體、長方體、圓柱、球等。例如，一年級上冊教學“認識物體和圖形”時，孩子從家里帶來許多實物———鞋盒、茶葉罐、魔方、小皮球、積木等等，教師引導學生從這些實物中，進行觀察、比較、分析與綜合，從而抽象出事物本質屬性，獲得對概念、法則及關系的理解，這個過程是學生多種感官協同的活動，是促進知識內化的過程，能夠促使學生逐步形成空間觀念。
聯系生活，感知圖形與世界的密切聯系
新課程倡導關注生活經驗，讓學生在具體的情境中學習數學。在教學過程中應注意創設情境導入新課、注重以現實世界中有關圖形與空間的問題作為學習素材，設置懸念，誘發學生學習欲望，促進學生思考。使學生從生活的空間中“發現”這些圖形，經歷從現實世界中抽象出圖形的過程，體驗圖形與現實世界的密切聯系。空間感的形成來源于生活經驗，要將視野拓寬到生活空間，充分利用學生生活中的事物，引導學生探索圖形的特征，豐富空間與圖形的經驗，從學生已有的生活經驗出發，縮短圖形感知與學生個體認識之間的距離，讓學生利用生活經驗發現數學問題，理解數學規律，感悟數學思維方法，以提高學生的數學素養，建立初步的空間觀念。學生的空間知識來自豐富的現實原型，與現實生活關系非常密切，這是他們理解和發展空間的寶貴資源，培養空間觀念“要將視野拓寬到生活空間，充分利用學生生活中的事物,引導學生探索圖形的特征，豐富空間與圖形的經驗，建立初步的空間觀念”。②P155如要想知道做一個油箱用多少鐵皮，就要計算六個面的面積；計算粉刷游泳池四周和底部的面積，應求五個面的面積；計算粉刷教室四周和頂部的面積，則要用五個面的面積再扣除門窗的面積；計算粉刷煙囪的面積應求四個面的面積等。通過表面積計算方法的實際應用，使學生明確了表面積的計算要根據具體情況而定。在學習了長方體的體積后，讓學生明確不管長方體的位置如何，它所占空間的大小都是長、寬、高的積，因此，求油箱里面油的體積，游泳池里水的體積都是長、寬、高的積。通過這一系列聯系實際的活動，大大提高了學生應用幾何初步知識解決實際問題的能力，促進了學生空間觀念的發展。
動手實踐，加深對空間觀念的理解
由于小學生是以具體形象思維為主，抽象、思維能力不強。因此，培養小學生空間觀念要有一個“由具體表象到抽象、由易到難、由淺入深”循序漸進的認知過程，要把學生仔細觀察、動手操作、認真思考和實踐應用等活動統一起來，注重學生眼、耳、手、腦的協同活動，啟發學生積極參與思考，激發學生探究欲望，引導學生觀察、比較、分析、綜合，發展他們的思維能力。如在教學“長方體的認識”時，我安排以下活動：
①用手摸一摸，讓學生感知長方體面、棱、頂點。
②動手量一量。長方體共有12條棱，這些棱又不在同一平面內，所以學生不可能僅僅靠觀察就能發現它們的長度關系，只有自己動手量一量才能發現長方體相對的4條棱長度相等，通過量一量，進一步發現這12條棱可以分成3組，每一組棱都有4條。
③動手做一做。在認識長方體的長、寬、高的時候，通過學生動手制作長方體的框架，學生做了以后，能發現每三條棱相交于一個頂點。
通過摸一摸、比一比、量一量、畫一畫、折一折、剪一剪、擺一擺等動手操作活動，把視覺、聽覺、觸覺、運動覺等協同利用起來，有力地促進心理活動內化，從而掌握圖形的特征。心理學研究表明:雙手操作時，在腦與手之間，信息通過兩條雙向的通道，高速地相互傳導；在手腦并用時，大腦中的創造性有關區域受到刺激而活躍起來。手使腦的功能得到發展,腦袋思考使手的技能得到訓練再抽象概括上升到理性認識，從而傳遞到大腦有效地發展學生的空間觀念，培養學生探索精神，使學生獲得清晰、深刻的空間表象，再逐步抽象出幾何形體的特征，從而發展空間觀念。
培養想象能力，進一步發展空間觀念
愛因斯坦說過“：想象比知識更重要，因為知識是有限的，而想象要概括世界的一切。”空間想象能力是在豐富的空間感知基礎上逐步形成的，是空間觀念的進一步發展。想象是學生依靠大量感性材料而進行的一種高級的思維活動，實際教學過程中，要培養學生按照一定的目的、有順序、有重點地去觀察，在反復觀察的基礎上，讓學生展開豐富的空間想象。如在講圓錐體時，圓錐體的高學生看不見，也摸不著，較難掌握，教師就要用教學模型或課件演示，并讓學生進行實際操作，通過細致觀察和實際操作，從而幫助學生形成表象，抽象出圓錐體這一概念。教師可以用圓錐體教具沿底面圓直徑到圓錐體頂點切開，讓學生觀察到切開后橫截面是一個等腰三角形，它的底邊正好是圓錐底面圓的直徑，從圓錐體頂點到底面圓心距離就是圓錐體的高，還可以在黑板上畫一個草圖標出圓錐體的高，引導學生仔細觀察，在反復細致觀察的基礎上，通過比較，找出事物的不同特征，這樣抽象的概念形象、具體了，便于學生理解，空間想象力也會初步形成。空間想象依賴于空間感知，只有學生對幾何形體特征有了充分的認識，空間想象能力才能得到提高。因此，在教學中，我們要注意虛實結合，有意識地培養空間想象能力。
在小學的教學活動中，只要我們能創設情境激發興趣，在興趣的動力下隨著兒童方位知覺、空間知覺的完善，表象的積累，通過幾何內容的學習，得到較完善、較明晰的空間觀念。關注學生的現實世界、關注學生的生活經驗、重視表象的作用對于學生空間觀念的培養起到直接的影響，依據學生的認知規律，采用多種教學手段和教學方法,結合各種感知活動，培養學生的想象能力。通過學生動手操作實踐，弄清建立空間觀念的規律和思維發展的特征，明確表象在形成空間觀念中的作用，就一定能使學生的空間觀念得到形成和發展。只有在幾何知識運用實踐活動中，促進學生對幾何形體有深刻的認識，才能在教學中更好地發展學生的思維，完善學生的智能結構，更好地培養學生的空間觀念。具體地，通過進行比較、分析綜合、抽象概括，用判斷和想象，逐步培養學生初步的空間想象能力，發展思維能力。
