空间观念是指物体和几何形体的形状、大小、位置、距离、方位等形象在人脑中的表象。具体地说是指能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;能够想象出空间物体的方位和相互之间的位置关系;根据语言描述或通过想象画出图形等。
空间思维与人类的日常生活密不可分。如:作业书写涉及到平面布置, 教室的安排关系到三维空间, 作息表的制定需要算出适当的时间, 上学的过程需要正确的地理空间。空间思维能力在很多伟大的科学发现中扮演着重要的作用, 特别是天文和地理中发挥着决定性的作用。同时, 空间思维能力影响着多学科的学习。因此, 我们应依据大纲的精神, 在数学知识教学中注意促进、培养和发展学生的空间观念。下面就对如何培养小学生的空间观念谈点自己的体会。
一、利用生活实际, 充分感知
小学生的思维以直观形象为主, 逐步向抽象的逻辑思维过度。他们对图形的认识源于现实原型的观察, 所以教师在教学中要充分利用小学生认识事物的规律, 从生活原型出发, 帮助学生积累丰富的几何形体感性经验。首先教师在教学中挖掘学生的生活经验, 唤起学生初步的感性经验。在教学长度单位时, 让学生观察1厘米、1分米、1米有多长, 用手比划感知长度, 用直尺度量常见物品的长度。通过这些活动, 让学生充分感知, 丰富自己的感性认识, 从而在学生的头脑中建立长度单位的表象, 逐步形成概念。其次可以充分利用直观教具, 培养学生的想象和空间思维能力。因为实物模型、直观教具能使空间形式在学生头脑中具体化、形象化, 所以它是培养学生空间思维重要的途径。通过大量的实物模型和教具, 不断地在学生头脑中积累, 逐步学生就能离开实物模型, 形成抽象的空间思维。如在教学体积单位的换算时, 用1000个1立方分米的正方体模型拼成一个1立方米的正方体模型, 学生就很容易理解体积单位的换算。通过模型和教具的使用, 最后达到离开教具和模型, 完成从感性到理性、从具体到抽象的过度, 发展学生的空间思维能力。最后, 游戏和多媒体也是丰富和发展学生空间思维的好方法。借助多媒体教学手段, 可以突破传统教学模式——教师讲, 学生听, 有利于学生积累丰富的感性经验。多媒体有独特的优势:多媒体能直观、生动、形象地展示图形, 激发学生的学习兴趣;它能大容量、多角度地展示图形, 能突出重点、突破难点, 便于学生对抽象的图形和知识的理解更深刻、更准确。随着游戏化学习理论的深入研究, 电脑游戏显现出的教育价值和意义, 让我们无法忽略它的存在, 只要我们教师控制和引导得当, 它对小学生空间思维能力的提高有无法估量的作用。
在此基础上让学生再学会测量较短物体的方法和画线段的方法, 最后形成了正确、清晰的空间观念。
二、利用动手操作, 培养空间观念。
专家指出“空间思维是一种需要启用多项感官系统的技能, 空间思维能力不是只依赖某一项感官机能, 而是能使所有感官功能都均匀地发挥作用。”由于空间思维能力的形成, 要建立在大量的反复实验实际教学过程中, 因此教师应注意让学生通过看一看、摸一摸、比一比、量一量、想一想、画一画、折一折、剪一剪、摆一摆等实践操作活动, 把知识内容与空间形成统一起来, 建立几何概念, 从而培养学生的空间观念。
例如, 在教学《长方体和正方体的认识》过程中, 让学生用眼看、用手摸、甚至用牙咬等方法来感知三维空间、积累几何知识。通过摸, 进一步感知点、线、面的差异。通过数一数, 知道长方体有六个面、八个顶点、十二条棱。老师问:怎样才不重复也不遗漏地数面呢?逼学生得出一般数面的方法:上面和下面、左面和右面、前面和后面共六个面, 进一步引导出相对面。让学生用眼看、用手摸、用尺子量等方法比较相对面的大小、形状是否一样。学生在思维中操作, 在动手中思维, 便于学生把握物体的特征、形成空间表象, 使思维得到发展中思维。在学生理解概念后, 让学生自己做一个正方体纸盒, 在这一过程中, 学生的多种感官都参与其中并发挥作用。能做好一个正方形纸盒, 必须对正方体有一个全面正确的认识。如果过程中有挫折, 那正是对知识的重新构建, 进而帮助他们形成深刻的表象, 发展思维能力。
三、在生活实际中发展空间想象。
学生的空间知识来自丰富的现实原型, 这些现实生活中丰富的原型是发展学生空间想象的宝贵资源。完成对图形的建模, 并不到此为止, 还要让学生灵活运用。在具体运用中大脑把模型转换成实物, 或者把实物转换成模型, 才能有的放矢地解题。例如识图和画图, 识图时把抽象的图像在大脑中转换成具体的实物, 画图时把具体的实物变成图形。空间形象思维和抽象逻辑思维的交替作用, 是生活中发展空间想象的好方法。
空间思维在人一生中占据重要的地位, 因此培养小学生空间思维非常重要。“观察、操作、想象、应用”这几步, 是培养小学生初步的空间观念的有效途径, 是一个纵向逐步加深、长期反复的认识过程。小学生的空间思维能力正处于发展的初级阶段, 我们要抓住这段时期, 不断改善教育教学方法发展、培养小学生的思维能力。
摘要：空间思维能力越来越重要, 而我们对小学生空间思维能力的认识及培养不够。通过观察感知、动手操作、实际运用, 在学生头脑中构建空间概念。多媒体课件和游戏的运用, 可以帮助我们提高培养空间思维能力。
关键词：空间思维,感知,操作,实践