基于放手培養(yǎng)學生空間觀念的有效策略獲獎科研報告

基于放手培養(yǎng)學生空間觀念的有效策略獲獎科研報告空間觀念是十大數(shù)學核心素養(yǎng)之一，“圖形與幾何”是小學數(shù)學的重要組成部分，其核心價值是發(fā)展學生的空間觀念?！读x務教育數(shù)學課程標準（2011年版）》指出，空間觀念“是指根據(jù)物體特征抽象出幾何圖形，根據(jù)幾何圖形想象出所描述的實際物體;想象出物體的方位和相互之間的位置關(guān)系，描述圖形的運動和變化，依據(jù)語言的描述畫出圖形等?！钡趯嶋H學習活動中，學生在空間觀念的發(fā)展上常存在著這樣或那樣的問題。在此，將結(jié)合蘇教版小學六年級數(shù)學“長方體和正方體展開圖”一課，討論如何從聯(lián)系生活、動手操作、想象推理、紙筆畫圖、實踐應用幾個方面著手培養(yǎng)學生的空間觀念。

一、聯(lián)系生活，為空間觀念的奠基“提供源泉”

學生在生活中每天都會接觸到各種形狀的物體，并從中獲得最直接的空間經(jīng)驗。比如，物體的形狀、大小等都是豐富的生活原型，是發(fā)展學生空間觀念的寶貴資源。教師要充分利用學生已有的生活經(jīng)驗，找準切入點，為學生空間觀念的建立“提供源泉”。

例如，在“長方體和正方體展開圖”一課，教師先讓學生展示提前準備好的各種長方體或正方體形狀的物體，并說一說它們的名稱、形狀及功能。接著，鼓勵學生提問。學生陸續(xù)提出“為什么要做成長方體或正方體的形狀”“這些紙盒是怎樣做成的”等問題。這樣既可滲透“數(shù)學來源于生活”的理念，又能激發(fā)學生的好奇心，誘發(fā)學生的學習動機。

二、動手操作，為空間觀念的發(fā)展“保駕護航”

有些教師在教學時習慣于要求學生跟著自己的指令操作，為了提高效率，有些程序能省則省，甚至過多地用多媒體演示代替學生動手操作。但是，在學習“圖形與幾何”時，動手操作才是學生積累空間表象、獲得空間觀念的最好途徑。皮亞杰認為，空間觀念的形成不像拍照，要想建立空間觀念，必須有動手做的過程。這個過程，不僅是一個實踐的過程，更是嘗試、想象、推理、驗證、思考的過程。

例如，在學習“正方體展開圖”時，教師先用課件演示正方體禮品盒被剪開的過程，接著設(shè)計了一系列的操作活動。第一步，想象著剪。如果沿著正方體的其它棱剪一剪，想象一下，可以怎么剪，會剪出什么樣子。第二步，動手剪。要求把剪開的展開圖貼到黑板上，并注意安全。第三步，匯報交流。說一說是怎么剪的，展開圖是否與自己想象的一樣。第四步，分類。將黑板上的展開圖分一分，看能分成幾類。第五步，討論。討論為什么相同的正方體剪開的展開圖不一樣。

學生先想象著沿棱剪開正方體，然后動手剪開，親歷從實物模型到展開圖的轉(zhuǎn)換，再通過觀察、比較、討論、交流等活動，使學生建立“正方體展開過程”的表象，初步了解各個面相互的位置關(guān)系，并得出結(jié)論：同一個正方體，按不同的方式剪開，得到的平面展開圖是不一樣的。整個過程中，學生的操作有的放矢，起到了為發(fā)展空間觀念“保駕護航”的作用。

三、想象推理，為空間觀念的內(nèi)化“推波助瀾”

想象是學生依靠大量感性材料進行的一種高級思維活動。在幾何教學中，應引導學生以豐富的實踐活動和感官體驗為基礎(chǔ)展開空間想象，既能發(fā)展學生的空間想象能力，又能發(fā)展學生的數(shù)學思維。如果說觀察和操作是培養(yǎng)小學生初步空間觀念的有效途徑，那么想象就是幫助學生逐步提高空間觀念的過程。

例如，在學習“正方體展開圖”時，教師設(shè)計了由學生親自動手剪開正方體，然后再“復原正方體”的教學活動。第一步，想象折。觀察自己的展開圖，找到原來正方體中相對的面;思考除了動手折一折，是否還有其他辦法;先在頭腦中想一想怎樣折。第二步，說一說。讓學生展示部分作品，討論怎樣通過想象找到相對的面。第三步，驗證折。讓學生對比實際情況與自己的想象是否一致后再動手折一折，進行驗證;鼓勵沒有想好的學生反復折幾次，再想一想。第四步，回放部分展開圖折疊的過程，讓學生看完后閉上眼睛回想一下。

學生從想象找相對面到動手操作驗證、課件演示，最后在大腦中再一次回放，經(jīng)歷想象與分析的過程，然后再通過實踐檢驗與修正，實現(xiàn)了由面到體的轉(zhuǎn)換。在這樣的過程中，學生發(fā)展并構(gòu)建著自己的空間觀，逐漸提升思維能力。

四、紙筆畫圖，為空間觀念的建立“固本強基”

想象是空間觀念中最重要的核心要素之一，而加強“畫圖”這一直觀的幾何教學，則讓學生的想象落到實處，可以幫助學生鞏固并內(nèi)化空間觀念。

例如，在學習“長方體展開圖”時，可先讓學生沿著長方體的棱剪開，得到它的平面展開圖，并標出原來長方體各個面的名稱;然后讓學生回顧反思，即讓學生在頭腦中再現(xiàn)各個面展開和合成的過程;最后想象再現(xiàn)，即在紙上畫出長方體展開圖并標出各個面。在這一過程中，教師要引導學生把在頭腦中已獲得的表象進行重組、加工，通過比較與分析，再將腦海中想象出來的圖形通過畫一畫再現(xiàn)出來。這樣，長方體展開圖的空間意義也就被演繹在畫的動作里，深刻地留在學生的腦海中。

五、實踐應用，為空間觀念的鞏固“添磚加瓦”

荷蘭數(shù)學家弗蘭登塔爾曾說過：“數(shù)學源于現(xiàn)實，寓于現(xiàn)實，用于現(xiàn)實?！睂W習數(shù)學的最終目的是為了解決生活中的數(shù)學問題，在“圖形與幾何”的教學中，要特別強調(diào)將幾何知識運用于實際生活，要讓空間觀念有其“用武”之地，才能讓學生頭腦中的空間觀念得到進一步鞏固并逐漸能夠靈活運用。

如教師可給學生布置這樣一項實踐活動：爸爸或媽媽要過生日了，請你做一個禮品盒并裝上禮品送給他（她）。這一任務讓學生體會到數(shù)學既來源于生話，又要服務于生話。這樣，不僅使教學與學生的生活緊密聯(lián)系，而且還使學生能夠運用本節(jié)課所學的知識來解決實際問