淺談培養小學生空間觀念的意義和策略

2023年12月14日發(作者：菱形的性質)

淺談培養小學生空間觀念的意義和策略

摘 要：空間觀念是人對空間幾何的觀察、分析能力。在小學教學中對小學生的教學培養至關重要，培養學生的空間想象力，應遵循學生的認知規律，實施有效的教學策略，豐富學生的表現，建構意義，發展空間概念。在活動教學的基礎上，在小學幾何教學中培養和發展學生的空間概念，使學生更好地理解和掌握空間幾何圖形，并能將圖形的學習融入到生活中。

關鍵詞：小學生；發展空間想象力；教學策略；空間觀念

Abstract：The concept of space is the ability to obrve and analyze space geometry. In primary

school teaching, it is very important for pupils to teach and cultivate students' spatial imagination.

They should follow students' cognitive rules, implement effective teaching strategies, enrich

students' performance, construct meaning and develop space concept. On the basis of activity

teaching, we should cultivate and develop students' spatial concept in primary school geometry

teaching, so that students can better understand and grasp spatial geometry and integrate graphic

learning into life.

Key words：primary school students; development of space imagination; teaching strategies;

space concept

1 緒論

1.1 研究背景

我國新課程改革以來，從原來的只重視數學教學中數與量的教學，改變為現在的數形的結合教學，更是把培養學生的空間觀念列為數學教學的基本任務之一。在我國于2011年由教育部制定的《義務教育數學課程標準》中，對培養學生的空間觀念提出了具體目標，“讓學生經歷圖形的抽象、分類、性質探討、運動、位置確定等過程，掌握圖形與幾何的基礎知識和基本技能;建立數感、符號意識和空間觀念”。《義務教育數學課程標準》（2011年版）首次將培養學生的空間觀1

念和幾何直觀作為重要目標提出來，開展本次課題研究，希望能探索培養學生空間觀念的有效策略，提高教師教學水平，增強學生的空間觀念。

傳統的“圖形與幾何”的教學中，過分的強調對公式的記憶及運用公式進行計算，而對學生的空間觀念和空間想象力的培養不重視，造成學生對知識的掌握一知半解，并影響了學生其他思維的發展，所以，明確空間觀念的意義，培養學生空間觀念的有效策略是十分重要的。

1.2 問題提出

小學兒童空間觀念的培養是小學數學的重要任務之一。孩子們生活在真實的空間里，幫助他們理解、探索和把握空間，幫助他們更好地生活、活動和成長。空間概念是創新能力的基本要素。培養學生的空間觀念對于培養學生的創新精神具有十分重要的意義。學生具有一定的空間感，能夠再現感知幾何形態的特征、大小和位置，并以此為材料進行思考、加工和重組，逐步發展為空間想象。如果學生的空間觀念薄弱，將直接影響他的思維和想象力。在通常的學習過程中，學生不得不混淆周邊和區域不清楚，表面積和體積，不能煙囪底部蓋等。如果許多學生覺得學習立體幾何困難，他們就無法想象這樣的空間和物體的形象，以及應用能力的低下。多重表象組合是復雜的，圖像的生成過程不能順利進行。造成這種現象的原因不僅在于課程本身的特點，還包括學生個體特征等因素，很大程度上取決于學生在學習這些內容之前是否有能力去感受圖形材料的能力。

因此，學生學習的長遠目標來看，從小培養兒童的基本空間觀念，是小學數學教學的一項重要任務。因此，在小學幾何教學中，如何培養學生的空間觀念，豐富學生的想象力，是一個值得研究的課題。

1.3 研究的目的和意義

1.3.1 研究目的

（1）小學數學“圖形與幾何”的教學中培養學生空間觀念的意義。

（2）小學數學“圖形與幾何”的教學中影響學生形成或提高空間觀念的因素。

2

（3）小學數學“圖形與幾何”教學中培養學生空間觀念的有效策略。

1.3.2 研究意義

通過對小學中、高年級幾何教學研究，促進了學生空間觀念的培養。通過幾何教學實例，探討了如何在實踐中有效地培養學生的空間觀念，在小學數學課堂教學中培養幾何直觀，不僅有助于改變教師的教學觀念和教學方法，并對學生分析問題解決問題提供可靠、有效的方法，也有助于學生創新意識的培養，為小學和中學，銜接的教與學，培養學生良好的數學素養，期望本研究的結論可以為小學數學教學中的幾何視覺能力培養的教學方法和策略提供參考。

1.4 研究對象、方法及內容

1.4.1 研究對象

在教學過程選擇重慶市沙坪壩區南開景陽小學，針對他們的圖形與幾何課進行跟蹤調查，從三至六年級學生中各個年級抽取25人，總計100名學生，其中男生52人，女生48人。向抽取的學生中分發調查問卷，調查問卷的問題專門針對圖形和幾何制定，調查問卷的答案由學生自主回答，不可以指導學生或者直接告訴學生答案，并針對這些學生關于空間幾何的課堂學習進行調查，旁聽教師的課堂教學等。

1.4.2研究方法

（1）文獻法：通過查閱、收集、分析、綜合有關小學圖形與幾何的教學，培養小學生的空間觀念，圖形與幾何的課堂教學的科研文獻材料，獲取所需信息。

（2）個案研究法：選擇南開景陽小學，對他們的圖形與幾何課進行跟蹤調查，找出影響學生空間想象力的因素。

（3）問卷調查法：針對本研究編制相關問題進行訪談、問卷調查，從而了解學生的現狀及一線教師在教學中對學生幾何直觀能力的重視程度。

（4）訪談法：通過對某小學教師的訪談以及本人在小學教學中的經驗，結合在教學過程中

遇到的問題：分析、總結經驗，根據小學課堂教學的現狀，不斷完善教學策3

略。

1.4.3研究內容

（1）小學數學“圖形與幾何”的教學中培養學生空間觀念的意義。

（2）小學數學“圖形與幾何”的教學中影響學生形成或提高空間觀念的因素。

（3）小學數學“圖形與幾何”教學中培養學生空間觀念的有效策略。

2 研究分析

根據相關的調查問卷及教師的教學進行總結分析得出，影響學生的空間觀念的因素有很多，具體為以下幾個方面：

2.1 性別影響

對于不同性別學生在空間觀念上的影響差異各不相同。進一步對每個維度分析得知，只有說明在不同性別之間，空間觀念影響男生的程度比女生要顯著一些。在調查過程中的100人中，女生有48人，男生有52人，在女生中，只有20人對于問卷中的空間圖形有所了解，其他的28人都是對于空間圖形不是很懂，男生中有45人對于問卷中的空間圖形了解，剩余的7人是一知半解，但是由此可見，在空間觀念上男生的能力比女生強，因此性別差異也影響了小學生的空間觀念。

2.2 年齡影響

針對問卷中關于圖形問題進行打分，滿分100分。調查學生的年齡這個因素到底對空間觀念發展水平的影響有多大，通過年級這個指標來考察，下面我們以學生的年級作為自變量來考察小學生空間觀念的發展水平，進一步考察年級間的差異體現在哪些方面，我們以參與測試的所有學校的結果為分析的對象，統計各年級測試平均分和標準差，并進行年級間的方差分析和各年級平均分的差異性檢驗，從總體上了解和把握各年級的測試情況。

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表2.1各個年級之間調查測試平均分與標準差

年級

平均分

標準差

三年級

40

50.12

四年級

52

34.23

五年級

85

20.18

六年級

93

18.15

由表2.1可知，在調查中，三年級的學生對于空間的觀念了解甚少，雖然他們的平均分有40分，但是標準差極大，說明他們對于空間觀念掌握并不穩定，有一些人了解，有一些人可能根本不是很了解導致分布極不穩定。而其中對于空間了解比較好的是6年級的學生，因為在教學學習中他們是學習和接觸空間圖形最多的年級，隨著年齡的增長，他們的空間觀念建立的就更加完善。由此可見年齡也是影響空間觀念的重要因素。

2.3 動手操作能力

在教學過程中，教師在教學空間圖形時只注重教學，不注重動手實踐，這也影響了學生的空間觀念的形成。課本以及黑板上呈現的圖形只能給學生帶來直觀的圖片感，并不能促進學生對于空間圖形的認識和掌握。

2.4 教學方法

小學是學生空間概念發展和幾何直覺能力發展的重要階段。在這一階段，學生的培養應從學生的角度出發，知識內容體系與教學方法應符合學生認知發展規律，但在教學過程中，教師的教學方法過于單一，幾何圖形的講解僅以課本或黑板圖形為基礎，沒有培養學生的空間感，空間幾何圖形的學習本來就過于枯燥，教學中教師應多使用輔助教學工具，例如：多媒體教學、實物模型教學等。

3 培養小學生空間觀念的策略

中小學數學教學應該注重培養學生的空間想象能力。空間想象的培養因其特殊的因素和困難，在小學數學教學中難度很大，對剛才提到的術語空間想象力的教學，理性分析不夠，不能把握訓練規律，因此，導致學生缺乏想象力的居多，5

甚至有些孩子害怕的“幾何”的學習，因此，如何提高孩子的空間想象能力，根據基本特色兒童感知空間和發展空間的概念，結合平時的教學實踐，總結如下教學策略。

3.1激趣策略—發展空間想象力的內因

心理學家認為“認知興趣是一種積極探索新事物和欲望分數以獲取科學文化知識的心理傾向”。它是人類認知的情感和興趣的表達，它是學習動機中最現實、最活躍的因素，美國心理學家布魯納指出，有興趣地學習能使學生感到很高興，不把學習當作負擔。因此，要發展學生的空間想象，首先要激發學生的學習興趣，使他們積極思考，積極探索，從而實現最大的發展，直接刺激，視覺興趣是通過物理、課件等教學方法，學生不會注意到“注意”。例如，“平行四邊形和梯形的理解”，教學中，教師采取大量的校園地圖，在音樂的啟發中，為學生制作視頻欣賞，并提煉這一主題，并與現實生活聯系起來，激發學習興趣。

3.2 聯系實際策略—發展空間想象力的支點

形成空間概念的學生的心理特點，大致經歷了以下四個階段：具體對象，物理模型教學的觀察，如與相應的幾何，教師要緊密聯系生活實際，讓學生通過“認識”和“發現”的教學活動，使學生養成空間觀念的形成。例如：“三角形的認識”一課，教師首先顯示學生熟悉的紅領巾、三角等物，初步感知三角形，并引導學生尋找“三角形”結構的對象，生活對象模型，然后拋棄的材料，顏色，摘要顯示一個標準的圖形，終于學會從導邊和角的兩個維度觀察，并建立一個三角形的概念，這種教學使學生初步感受到抽象概括的三個階段。在這里，我們應該特別注意與生活聯系的實踐，因為經驗是小學生幾何學習的起點。

3.3 運用多媒體教學

課堂教學與現代信息技術的有機結合，極大地豐富了課堂教學的內容，激發了學生學習的興趣和想象力。例如，在學習“圓理解”一節課時，我設計了以下幾個問題：“學生們，為什么自行車輪子不是長方形或正方形？你能想象這樣一輛6

車會是什么樣的情況嗎？如果自行車輪子是橢圓形的呢？”同學們馬上開始想象，學生們會說的很厲害，有的學生甚至開始搗蛋。比如：學生回答說，我用多媒體課件制作動畫：一個輪子是橢圓形的自行車，路上坑坑洼洼的，滑稽的場景。運動畫面使學生一下子進入情境，讓學生在身臨其境的氣氛中，以最好的心情進入數學的學習和想象，通過這項活動，加深了學生對循環的理解和理解，同時，借助視覺和形象教學手段，豐富了學生的想象力。

3.4 操作和思考相結合的方式

幾何內容的學習應將理論和實踐相結合，思維與討論是平行的。在實踐中提供實踐和思考的機會，避免盲目操作，機械記憶，不利于可持續發展的結果，學生在實踐過程中，應積極參與實踐驗證，并且善于觀察總結經驗，操作的結果，只有這樣明確的、穩定的空間概念可以逐漸形成。在培養學生空間觀念的過程中，必須從實際出發，結合學生的實際情況和知識特點進行教學，課堂教學設計應符合學生認知規律的發展特點，將觀察操作與推理想象相結合，全面發展學生的空間概念。

結論

小學數學教學的重要任務之一是培養兒童初步的空間概念。如何通過幾何初步知識的教學，幫助學生形成正確的空間概念，豐富學生的想象力，是一個值得研究的問題。雖然小學教育是一個初步的空間概念，但它對空間想象力和思維能力的要求很低，但它在以后的學習和工作中起著關鍵作用。實踐和理論研究表明，許多學生在中學幾何學習中很難想象物體空間和表象表征應用能力差，各種外觀組合一旦復雜，就會導致作圖過程的建立不是很順利，造成這種現象的原因，除了課程本身的特點，學生的個性特點等因素，在很大程度上還取決于學生在學習的內容，甚至在早期獲得教學材料制備經驗的能力，給學生一定的代表性的積累，提高觀察的能力。培養小學生的空間觀念的方式包括生活經驗、回憶、物理觀察、動手操作、想象、描述和表達、聯想、模擬、分析和推理。通過這些途徑，學生7

感知和體驗空間和圖形的現實意義，體驗二維空間與三維空間之間的轉換關系，逐步發展空間概念。學生的經驗是基礎，教師指導和編織的關鍵是活動的方式和方法。

總之，小學生空間概念的發展與幾何初步知識的教學有著密切的關系。只有理清空間觀念的規律和思維發展的特點，明確意象在空間概念形成中的作用，才能更好地發展學生的教學思維，提高學生的智力結構，更好地為人才培養服務。

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