培养学生空间观念 优化课堂有效教学_有效教学与课堂改进
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巧用几何图形 发展空间观念 优化课堂教学
青原区天玉中心小学：肖波富
空间观念是物体大小、形状、方位、距离等空间特征在人们头脑中留下的表象，是几何课程改革的一个课程核心的概念。《数学课程标准》描述了空间观念的主要表现，其中包括“能够由实物的形状想象出几何图形，由几何图形想象出实物的形状，进行几何体与其三视图、展开图之间的转化”.因此培养学生初步的空间观念是发展学生空间想象能力的基础，也是小学几何初步知识教学中的一项主要任务。从小学数学新课标教材来看，空间主要是指直线、线段等简单的几何形体及长度、面积、体积的计算等基础知识。在这些内容中有着密切的联系，如果没有一点空间观念是很难把这些知识学好的。所以在进行几何初步知识教学时，教师要善于引导学生进行有效的观察操作、比较及实际应用等活动，充分利用现代化手段，运用各种条件让学生形成几何的表象，从而建立正确、清晰的几何概念，提高学生解决实际问题的能力，从而培养学生初步的空间观念。那么，在教学中应如何巧用几何图形，来培养小学生的空间观念、从而优化课堂教学呢？结合多年教学实际，我认为可以从以下五个方面着手：
一、注重几何图形的直观教学，在观察操作中培养学生的空间观念
观察是一种有目的、有顺序、持久的视觉活动，也是小学生获得初步空间观念的主要途径之一。在观察中，学生可以逐步获得有关几何形体的表象，从而形成良好的空间观念。教师要引导学生围绕目标认真地从多角度、全方位地进行观察。在低年级教学中教师可通过学生观察实物，形成直观的印象，观察变化，寻找发现问题的方法，引导学生用直观认识来表过和交流观察到的信息，从而在头脑中形成鲜明的直观形象，建立空间观念，发展空间的观念。例如，在学生第一次认识圆形时，老师拿着准备的一元硬币问：“这是什么形状？你们还见过哪些东西的形状也是圆形的？”唤起学生已有的经验。然后教师根据学生所说的，拿出实物进行观察，认识圆形的特征。又如在教学《平行四边形面积的计算》时，采用学生喜爱的“看一看、折一折、剪一剪、拼一拼、拉一拉、叠一叠、画一画”等实际活动，让他们亲自观察、测量、画图和实验，利用多种感官参与活动，促进心理过程的内化。这样通过直观教学，让学生在实际与观察中掌握平行四边形面积计算公式的由来及其容易变形的特点，形成空间观念。再如教学两个相等的梯形可拼成一个平行四边形时，利用学具操作观察并提出问题：①拼成的平行四边形的底和梯形的上下底有什么关系？②梯形的高与平行四边形的高有什么关系？③一个梯形的面积与拼成的平行四边形的面积有什么关系？这样很自然的导出梯形的面积公式，从而让他们在观察时进行自主、合作、探究了解这种几何图形的特征及性质，从而发展学生的空间观念。
二、注重几何图形的表象教学，在想象中发展学生的空间观念 想象是学生依靠大量感性材料而进行的一种高级的思维活动，《数学课程标准》指出“能从较复杂的图形中分解出基本的图形，由几何图形想象出实物的形状”分解图形、想象实物就要学生具有丰富的想象能力。因此在几何知识教学过程中，要培养学生按照一定目的，有顺序，有重点地去观察，在反复的观察的基础上，让学生展开丰富的空间想象。当学生观察、动手操作达到一定程度后，学生通过想象、比较放在不同位置的物体或实物模型，逐步形成各种表象，发展和形成初步的空间观念。如在教学《垂直与平行》中，利用学生对直线特点的了解，设计让学生闭上眼睛，想象一下两条直线在无限大的平面上的位置关系并且画出来的教学过程。这样使抽象的知识形象化，空间想象力得到加强。又如教《平移、旋转、对称》时，充分发挥学生的想象力，让他们把概念的教学与生活中的现实结合起来，这样学生的空间观念就得到了培养。
三、注重几何图形之间的联系，在对比中发展学生的空间观念
小学的几何图形注重知识的系统性和新旧知识之间的联系。教学中，教师应该因势利导地采取活泼多样、行之有效的教学方法，发挥学生的主体作用，大胆放手让学生自己去想、自己去做、自己去说，使其切身的体会到几何图形之间的联系与区别，可以使学生更加深刻地认识各种形体的本质特征，弄清概念间的联系和区别。在进行知识的联系和对比的过程中，适当渗透一些数学思想，引导学生根据图形运动的特点，自己去发现知识的变化规律，有利于加深对几何形体的感知，培养初步的空间观念。如在教学《长方体和正方体的认识》学生初步掌握了长、正方体表面积的计算方法后，通过展示长方体和正方体的图形让学生找出它们的共同点和不同点，然后在这个基础上指出两者之间的内在关系，揭示了它们的本质特征，使学生在对比中认识到事物的规律性和相对性，弄清了概念间的联系，从而培养了学生的空间观念。
四、注重培养学生综合运用几何知识的能力，在应用中发展学生的空间观念
小学数学知识间的内在联系是很紧密的，因此在学生掌握了部分几何知识，且具有初步的空间观念以后，如何进一步沟通几何知识的内在联系，教师还应抓住综合运用，启发学生从多角度去思考问题，采用多种方法去解决问题，以利于提高空间观念的积累水平。如可以在学完几何知识后设计一些练习题目类型：基本题、实践题、变化题、组合题等。通过做题，培养了学生综合应用几何知识解决问题的能力，加深了学生对几何概念、公式的理解，同时促进空间观念的发展。
五、注重几何图形的多媒体教学，在动态中发展学生的空间观念
随着现代科学技术突飞猛进的发展以及对教育要求的不断提高，传统的教学手段越来越不适应教育教学的要求。在数学课中，空间观念的形成与几何初步知识的教学密不可分。空间观念的培养，依赖于学生多种感观的参与，依赖于空间想象能力的发展。应用传统教学手段虽能体现教学目标，但收效甚微。而利用多媒体进行教学，则可以利用其丰富逼真的图像，生动形象的动画，优美动听的音乐，虚拟的实验场景，来激发学生的求知欲和创造思维的发展，使抽象概念具体化，使难理解的问题容易化。它能化静为动，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。因此多媒体教学不仅包罗了传统教学手段的所有优点,而且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。如教学《长方体的认识》时，针对“相对的面完全相同，相对的棱长度相等”的这一教学重点，充分利用课件中长方体的点、线的闪烁，依次闪动长方体的面、棱、顶点，使学生十分清晰地认识了长方体的各部分名称。紧接着又把长方体实物的模像去掉，抽象出平面，完成了由形象思维向抽象思维的过渡。再通过面、棱的移动、拼合等一系列过程的演示，同时配有声音，利用色彩动态来比较，得出长方体“相对面的面积相等，相对棱的长度相等 ”这一结论，使学生轻松愉快地学会了这些知识。还可设计演示将长方形的纸一张一张的整齐的叠加在一起，就构成了长方体，然后将长方体进行旋转，这样不仅让学生明了体是由形构成，而且充分观察到了长方体的每一部分的特征，为发展学生的空间观念打下基础。又如在教学《圆锥的认识》时，学生对圆锥的底和高很难理解，我们可以通过制作课件动态演示底和高的位置，这样学生的表象增加了，空间观念的培养才能落到实处。
总而言之，培养学生空间观念的形成，一定要按照学生的认知规律，从观察操作入手，帮助学生建立表象，通过联系与对比，概况出几何图形的本质特征并运用所学知识来解决问题。同时结合现代化教学手段，培养学生的空间观念才能落到实处，从而优化课堂教学，促进教学质量的提高。
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