如何培养学生空间观念

一、新课标

在空间观念的主要表现中，2022 版课标仍然突出了三维图形与二维图形的互相转化，这种转化是发展学生空间观念的重要方面。此外，2022 版课标增加了“表达”“感知”等词语，反映出空间观念的发展离不开学生的操作，特别是在操作过程中的感知、想象与表达。

二、如何培养学生的空间观念

1、在观察与操作过程中建立空间观念

皮亚杰说：“空间观念的形成不像拍照，要想建立空间观念，必须有动手做的过程。这个做的过程，不仅是一个实践的过程，更是尝试、想象、推理、验证、思考的过程，只有在这样的过程中，儿童才能把握概念的本质，建立空间观念。”小学“图形与几何”属于经验几何范畴，学生只有建立经验和活动的基础，才能构建对几何知识的认知。因此，教师在教学中，应提供丰富的学具，并设计一系列教学活动，引导学生通过观察、操作、实验等活动，建立从具体到抽象的认识过程，从而认识图形的本质。例如在执教人教版二年级下册第三单元《认识轴对称图形》可以让孩子通过折一折、画一画、剪一剪，制作轴对称图形，在动手操作中更深刻地理解轴对称图形的特征。再比如教学人教版五年级下册第三单元《长方体和正方体展开图》时，可以让孩子准备一些正方体和长方体，分别用“上”“下”“前”“后”“左” “右”标明6个面，学生动手将正方体沿着棱剪开，并把展开后的平面图形画出来或者贴出来，自主探究长方体和正方体展开后的图形情况。通过动手操作不仅能够让孩子接触丰富的素材，积累丰富的感性认识；还能使儿童能够有更多的机会经历活动过程，形成空间表象，建立空间观念。

2、在推理、想象的过程中发展空间观念

观察与操作是发展空间观念的基础，而推理和想象对于发展空间观念至关重要。在教学中，教师可以让学生先想一想，尝试着做出判断，然后再看一看、做一做，在实际看到的和想象的之间进行比较，这样有助于学生积累想象的经验提高对图形之间关系的把握能力，发展空间观念。比如在《发展儿童数学关键能力》这本书中举例：猜一猜这是什么物体？老师说：“有一个长方体,长60厘米，宽55厘米,高170厘米,猜一猜，这是生活中的什么物体?"听了老师的语言描述，学生一边重复着老师的话，一边用手比画着。比画到高170厘米时，他们都站了起来。”“它比我还高呢！”“我知道了，是冰箱”“是空调！”随后老师呈现出测量的冰箱的尺寸和图片。接着老师又出示一组数据：一个长方体，长21厘米，宽15厘米，高1厘米，猜猜它可能是生活中的什么物体？根据这组数据学生开始用手比划或者在纸上画了起来。得出不同的答案“是书！”“是数学书！”接着老师让学生继续想象：如果把这本书变成21厘米，宽10厘米，高1厘米的长方体，会发生怎样的变化？学生一边想象一边用语言描述后，老师利用多媒体课件展示变化过程。上述案例中的教师在学生已经从实物中抽象出长方体的图形及其特征后，又返回生活，引导学生通过长、宽、高的数据，想象生活中的长方体，体现了从实物到抽象的图形，再从图形回到实物的过程。学生能进行数据与实物间的转化，一定是基于头脑中已经形成的长方体的表象，在这个过程中想象发挥着重要的作用。教师还引导学生想象长、宽、高的变化过程，先让学生想象，再用多媒体课件验证，这个想象过程有利于学生发展空间观念。

3、借助多媒体从动态的角度培养空间观念

教学中，教师可以借助多媒体教学手段，通过一些软件制作简单的动画，使静态的图形动起来，让无形变为有形、有限变为无限，从而直观、生动、形象地进行教学，并突出教学重点，浅化教学难点，加快学生空间观念的形成。例如，在教《圆的面积》时，可运用多媒体，把圆从4等份、8等份、16等份一直到几十、上百、几百等份……手工操作难以完成的实验在短时间内完美地呈现，使学生清楚地看到随着平均分份数的增多而拼成的图形的边越来越“直”的客观事实，在此基础上使学生顺其自然地“联想”到“长方形”，从而发展空间观念。再比如通过平移求不规则图形的周长时，可以通过多媒体演示清晰地看出平移前后图形周长的关系，便于学生建立空间观念。

三、在教学中应该注意什么？

2022年版课标将“图形与几何”领域的内容分成图形的认识、测量、图形的运动、图形与位置四个部分，每个部分都安排了丰富的学习内容这四部分的学习将从多个角度刻画几何图形，包括图形的特征、图形的大小、图形的运动和图形的位置，促使儿童能够多角度认识和理解图形，通过对空间与图形的把握发展空间观念。因此，“图形与几何”领域每一部分内容都是发展儿童空间观念的素材。所以我们应该把握好每一部分内容来设计教学培养学生的空间观念。尤其避免把图形测量课上成计算课，比如在周长练习中，教师往往直接呈现周长计算题目，把重点放在周长计算方法的的掌握上，儿童缺少亲身探索、反思调整的探究过程。在这这种方式下，儿童学习是被动的，对获得的知识印象不够深 刻，空间观念和创新能力的发展也受到限制。

声明：内容来源于《义务教育课程标准（2022年版）课例式解读》 《发展儿童数学关键能力》