《数学课堂教学中培养小学生空间想象能力的实践研究》课题成果.

  【摘 要】 空间观念是学生重要的数学核心素养，发展空间观念离不开学生的空间想象，而空间想象也是小学生几何学习活动中重要的学习方式，是学生发展空间思维、空间观念的关键因素。本文结合在实践中的一些感悟，谈谈怎样培养和提升学生空间想象能力，帮助学生发展空间观念，发展学生的数学核心素养。
　　【关键词】 核心素养；空间想象能力

　　数学核心素养是指适应学生个人终身发展和社会发展需要的“必备数学品格”和“关键数学能力”。它涵盖了数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力、模型思想、应用意识和创新意识。空间观念是学生重要的数学核心素养，发展空间观念离不开学生的空间想象。培养空间观念需要大量的实践活动，学生要有充分的时间进行空间观察、测量和动手操作，从而对周围环境和实物产生直接感知。观察、操作、归纳、类比、猜测、变换、直观思考等是形成空间观念的重要手段。我们小学阶段的空间观念的培养离不开孩子们的想象。学生通过想象能直接、有效地获得图形的形状、大小、位置关系以及物体间距离的表现，形成正确的概念表征。每一节“图形与几何”的内容，都是学生空间观念形成、空间想象能力提升的重要时机。因此，教师在教学中要有意识、有目的地进行引导，制定出行之有效的教学策略。
　　一、直观体验，丰富感知
　　感知，是学生在掌握知识的过程中最为重要的基础。教师在教学几何图形应积极采用直观演示的教学方法，通过实物教具的展示以及联系生活实际，把抽象的知识具体化、形象化，丰富学生的感知，在学生的脑海里留下深刻的印象，培养学生的空间想象能力。
　　1.直观演示，形成空间意识
　　观察是一种有目的、有计划、有准备、积极思维、主动参与的知觉过程，在几何知识学习中起到重要的作用，是小学生获得初步空间观念的主要途径之一。在观察中，学生逐步获得有关几何形体的表象，建立正确的几何概念，从而形成良好的空间观念，也为发展学生的空间想象能力奠定基础。在讲授空间概念时，要多利用一些学生熟悉的实物模型进行课堂演示，充分发挥它们的直观作用，使空间概念具体化、形象化。如“角的初步认识”一课，在认识角环节，我先出示例题图（图上有学生常用的手工工具：纸工袋、三角尺、小闹钟、剪刀等），课件勾画出这些工具上的角并用闪烁功能强调，接着从实物图中把角移下来，让学生观察并找角的特点。空间想象力是在丰富的空间感知基础上逐步形成，是空间观念的进一步发展。没有空间观念，谈不上任何的发明创造。因此，课堂中遵循了小学生的认知特点，从具体到抽象，逐步建立角的表象，发展学生的空间观念，也为发展空间想象能力做好铺垫。







　　2.联系生活，增强直观体验
　　《数学课程标准》指出“数学教学必须从学生熟悉的生活情境和感兴趣的事情中提供观察和操作的机会，使他们感受到数学就在身边，感受到数学的趣味和作用，对数学产生亲切感。”因此，在教学中，我们必须架起数学与生活的桥梁，从学生熟悉的事物入手，发展学生的空间想象能力。如“认识角”中，认识了角的特点后，我让学生找身边熟悉的事物中哪里有数学中的角，学生发现了课桌面、窗、瓷砖、白板、书本的面等物体都有数学中的“角”，利用生活实物加强学生对图形的直观体验，有层次地发展空间想象能力。
　　二、实践操作，加深理解
　　空间观念是一个人在对周围环境和实物的直接感知的基础上形成的。让小学生参与操作，获得数学基本活动经验是培养小学生的空间观念的一种有效方式。活动主要以动手操作为主。如：“认识角”探究角的大小与什么有关的环节，我先让学生用活动角做出一个角，再想办法使角变大变小，感知角有大小。接着依次出示三组角：①边长长的角反而小；②边的长短不一，但角的大小相等；③长边的角大，短边的角小。
　　让学生猜一猜每组中哪个角更大，然后通过用教具直观演示和电脑课件演示相配合的方法验证猜想。对于小学生而言，通过动手操作来学习、巩固知识具有更大的吸引力，能丰富学生动手操作的经验，进一步发展学生的空间观念，也可让学生在参与数学活动过程中体会“学数学就是做数学”的理念。












　　三、体验位移，树立观念
　　空间想象力包括了确认位置、认识路线图、抽象再现图形等，这需要让每个学生体验图形位移、培养方向感，确立物体位置，以此养成学生空间想象能力。因此，要创设丰富的实践活动，增强学生的空间体验，让学生观察物体位置关系，体验和描述物体相对位置关系，在具体操作中树立空间观念。在课堂中，教师要再现学生熟悉的生活经验，让其观察物体具体所在位置，掌握用方位词描述物体方向的能力，学会看简单的路线图。比如，在教学简单的路线图时，可以借助学生熟悉的教室场景来让学生用方位词说明从自己的位置到好朋友位置的行走路线，还可以将课堂延伸到教室外面，让学生看着自己熟悉的校园场景，描述行走路线，让学生在真实场景中感受空间、体验位移，引导学生调动多种感官，形成空间观念。
　　四、信息技术，提升能力
　　信息技术与数学教学整合是这个时代背景下数学教育发展的必然趋势，而“图形与几何”领域应用计算机辅助教学应用得更广泛。教师在教学中应用多媒体技术，能够让教材中静态、抽象的立体图形变得更加生动形象，有利于学生空间想象能力的培养。
　　如《认识平移和旋转》例题的主题图中是火车车厢、电梯和国旗图，这些事物学生虽然比较熟悉，但考虑到学生对运动方式不是很理解，因此，在设计时，可以利用信息技术化静态为动态，让主题图动起来。出示小火车、摩天轮、摇摆锤、过山车等一些动态的游乐项目，唤醒学生已有经验，初步感知平移和旋转的运动方式。通过运用信息技术手段，化静为动，把静态例题图动态呈现在学生面前，直观、形象，再让学生用手势表示它们的运动方式，有助于学生对运动方式特点的理解，学生的空间意识得到增强，空间想象能力得到提升。
　　空间想象能力，需要以现实生活中积累的丰富几何知识为基础，在活动的体验过程中逐步培养起来。在教学实践中，教师可以通过直观体验、实践操作、体验位移、信息技术等途径，采用互相结合、互相渗透的方式，让学生感知和体验空间与图形的现实意义，提高对立体图形的认识，逐步建立空间感，将空间感培养与其他数学素养的培养相互融合，循序渐进提高小学生的空间想象能力，进一步发展学生的数学逻辑推理能力和创新意识，综合提升学生的数学核心素养。
  参考文献：
　　[1]林崇德.21世纪学生发展核心素养研究.[M].北京；北京师范大学出版社，2016.
　　[2]刘翠.学讲理念下数学空间想象能力的培养策略[J].数学大世界（下旬）. 2017（07）