浅谈培养小学生空间观念的意义和策略

2023年12月14日发(作者：菱形的性质)

浅谈培养小学生空间观念的意义和策略

摘 要：空间观念是人对空间几何的观察、分析能力。在小学教学中对小学生的教学培养至关重要，培养学生的空间想象力，应遵循学生的认知规律，实施有效的教学策略，丰富学生的表现，建构意义，发展空间概念。在活动教学的基础上，在小学几何教学中培养和发展学生的空间概念，使学生更好地理解和掌握空间几何图形，并能将图形的学习融入到生活中。

关键词：小学生；发展空间想象力；教学策略；空间观念

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 绪论

1.1 研究背景

我国新课程改革以来，从原来的只重视数学教学中数与量的教学，改变为现在的数形的结合教学，更是把培养学生的空间观念列为数学教学的基本任务之一。在我国于2011年由教育部制定的《义务教育数学课程标准》中，对培养学生的空间观念提出了具体目标，“让学生经历图形的抽象、分类、性质探讨、运动、位置确定等过程，掌握图形与几何的基础知识和基本技能;建立数感、符号意识和空间观念”。《义务教育数学课程标准》（2011年版）首次将培养学生的空间观1

念和几何直观作为重要目标提出来，开展本次课题研究，希望能探索培养学生空间观念的有效策略，提高教师教学水平，增强学生的空间观念。

传统的“图形与几何”的教学中，过分的强调对公式的记忆及运用公式进行计算，而对学生的空间观念和空间想象力的培养不重视，造成学生对知识的掌握一知半解，并影响了学生其他思维的发展，所以，明确空间观念的意义，培养学生空间观念的有效策略是十分重要的。

1.2 问题提出

小学儿童空间观念的培养是小学数学的重要任务之一。孩子们生活在真实的空间里，帮助他们理解、探索和把握空间，帮助他们更好地生活、活动和成长。空间概念是创新能力的基本要素。培养学生的空间观念对于培养学生的创新精神具有十分重要的意义。学生具有一定的空间感，能够再现感知几何形态的特征、大小和位置，并以此为材料进行思考、加工和重组，逐步发展为空间想象。如果学生的空间观念薄弱，将直接影响他的思维和想象力。在通常的学习过程中，学生不得不混淆周边和区域不清楚，表面积和体积，不能烟囱底部盖等。如果许多学生觉得学习立体几何困难，他们就无法想象这样的空间和物体的形象，以及应用能力的低下。多重表象组合是复杂的，图像的生成过程不能顺利进行。造成这种现象的原因不仅在于课程本身的特点，还包括学生个体特征等因素，很大程度上取决于学生在学习这些内容之前是否有能力去感受图形材料的能力。

因此，学生学习的长远目标来看，从小培养儿童的基本空间观念，是小学数学教学的一项重要任务。因此，在小学几何教学中，如何培养学生的空间观念，丰富学生的想象力，是一个值得研究的课题。

1.3 研究的目的和意义

1.3.1 研究目的

（1）小学数学“图形与几何”的教学中培养学生空间观念的意义。

（2）小学数学“图形与几何”的教学中影响学生形成或提高空间观念的因素。

2

（3）小学数学“图形与几何”教学中培养学生空间观念的有效策略。

1.3.2 研究意义

通过对小学中、高年级几何教学研究，促进了学生空间观念的培养。通过几何教学实例，探讨了如何在实践中有效地培养学生的空间观念，在小学数学课堂教学中培养几何直观，不仅有助于改变教师的教学观念和教学方法，并对学生分析问题解决问题提供可靠、有效的方法，也有助于学生创新意识的培养，为小学和中学，衔接的教与学，培养学生良好的数学素养，期望本研究的结论可以为小学数学教学中的几何视觉能力培养的教学方法和策略提供参考。

1.4 研究对象、方法及内容

1.4.1 研究对象

在教学过程选择重庆市沙坪坝区南开景阳小学，针对他们的图形与几何课进行跟踪调查，从三至六年级学生中各个年级抽取25人，总计100名学生，其中男生52人，女生48人。向抽取的学生中分发调查问卷，调查问卷的问题专门针对图形和几何制定，调查问卷的答案由学生自主回答，不可以指导学生或者直接告诉学生答案，并针对这些学生关于空间几何的课堂学习进行调查，旁听教师的课堂教学等。

1.4.2研究方法

（1）文献法：通过查阅、收集、分析、综合有关小学图形与几何的教学，培养小学生的空间观念，图形与几何的课堂教学的科研文献材料，获取所需信息。

（2）个案研究法：选择南开景阳小学，对他们的图形与几何课进行跟踪调查，找出影响学生空间想象力的因素。

（3）问卷调查法：针对本研究编制相关问题进行访谈、问卷调查，从而了解学生的现状及一线教师在教学中对学生几何直观能力的重视程度。

（4）访谈法：通过对某小学教师的访谈以及本人在小学教学中的经验，结合在教学过程中

遇到的问题：分析、总结经验，根据小学课堂教学的现状，不断完善教学策3

略。

1.4.3研究内容

（1）小学数学“图形与几何”的教学中培养学生空间观念的意义。

（2）小学数学“图形与几何”的教学中影响学生形成或提高空间观念的因素。

（3）小学数学“图形与几何”教学中培养学生空间观念的有效策略。

2 研究分析

根据相关的调查问卷及教师的教学进行总结分析得出，影响学生的空间观念的因素有很多，具体为以下几个方面：

2.1 性别影响

对于不同性别学生在空间观念上的影响差异各不相同。进一步对每个维度分析得知，只有说明在不同性别之间，空间观念影响男生的程度比女生要显著一些。在调查过程中的100人中，女生有48人，男生有52人，在女生中，只有20人对于问卷中的空间图形有所了解，其他的28人都是对于空间图形不是很懂，男生中有45人对于问卷中的空间图形了解，剩余的7人是一知半解，但是由此可见，在空间观念上男生的能力比女生强，因此性别差异也影响了小学生的空间观念。

2.2 年龄影响

针对问卷中关于图形问题进行打分，满分100分。调查学生的年龄这个因素到底对空间观念发展水平的影响有多大，通过年级这个指标来考察，下面我们以学生的年级作为自变量来考察小学生空间观念的发展水平，进一步考察年级间的差异体现在哪些方面，我们以参与测试的所有学校的结果为分析的对象，统计各年级测试平均分和标准差，并进行年级间的方差分析和各年级平均分的差异性检验，从总体上了解和把握各年级的测试情况。

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表2.1各个年级之间调查测试平均分与标准差

年级

平均分

标准差

三年级

40

50.12

四年级

52

34.23

五年级

85

20.18

六年级

93

18.15

由表2.1可知，在调查中，三年级的学生对于空间的观念了解甚少，虽然他们的平均分有40分，但是标准差极大，说明他们对于空间观念掌握并不稳定，有一些人了解，有一些人可能根本不是很了解导致分布极不稳定。而其中对于空间了解比较好的是6年级的学生，因为在教学学习中他们是学习和接触空间图形最多的年级，随着年龄的增长，他们的空间观念建立的就更加完善。由此可见年龄也是影响空间观念的重要因素。

2.3 动手操作能力

在教学过程中，教师在教学空间图形时只注重教学，不注重动手实践，这也影响了学生的空间观念的形成。课本以及黑板上呈现的图形只能给学生带来直观的图片感，并不能促进学生对于空间图形的认识和掌握。

2.4 教学方法

小学是学生空间概念发展和几何直觉能力发展的重要阶段。在这一阶段，学生的培养应从学生的角度出发，知识内容体系与教学方法应符合学生认知发展规律，但在教学过程中，教师的教学方法过于单一，几何图形的讲解仅以课本或黑板图形为基础，没有培养学生的空间感，空间几何图形的学习本来就过于枯燥，教学中教师应多使用辅助教学工具，例如：多媒体教学、实物模型教学等。

3 培养小学生空间观念的策略

中小学数学教学应该注重培养学生的空间想象能力。空间想象的培养因其特殊的因素和困难，在小学数学教学中难度很大，对刚才提到的术语空间想象力的教学，理性分析不够，不能把握训练规律，因此，导致学生缺乏想象力的居多，5

甚至有些孩子害怕的“几何”的学习，因此，如何提高孩子的空间想象能力，根据基本特色儿童感知空间和发展空间的概念，结合平时的教学实践，总结如下教学策略。

3.1激趣策略—发展空间想象力的内因

心理学家认为“认知兴趣是一种积极探索新事物和欲望分数以获取科学文化知识的心理倾向”。它是人类认知的情感和兴趣的表达，它是学习动机中最现实、最活跃的因素，美国心理学家布鲁纳指出，有兴趣地学习能使学生感到很高兴，不把学习当作负担。因此，要发展学生的空间想象，首先要激发学生的学习兴趣，使他们积极思考，积极探索，从而实现最大的发展，直接刺激，视觉兴趣是通过物理、课件等教学方法，学生不会注意到“注意”。例如，“平行四边形和梯形的理解”，教学中，教师采取大量的校园地图，在音乐的启发中，为学生制作视频欣赏，并提炼这一主题，并与现实生活联系起来，激发学习兴趣。

3.2 联系实际策略—发展空间想象力的支点

形成空间概念的学生的心理特点，大致经历了以下四个阶段：具体对象，物理模型教学的观察，如与相应的几何，教师要紧密联系生活实际，让学生通过“认识”和“发现”的教学活动，使学生养成空间观念的形成。例如：“三角形的认识”一课，教师首先显示学生熟悉的红领巾、三角等物，初步感知三角形，并引导学生寻找“三角形”结构的对象，生活对象模型，然后抛弃的材料，颜色，摘要显示一个标准的图形，终于学会从导边和角的两个维度观察，并建立一个三角形的概念，这种教学使学生初步感受到抽象概括的三个阶段。在这里，我们应该特别注意与生活联系的实践，因为经验是小学生几何学习的起点。

3.3 运用多媒体教学

课堂教学与现代信息技术的有机结合，极大地丰富了课堂教学的内容，激发了学生学习的兴趣和想象力。例如，在学习“圆理解”一节课时，我设计了以下几个问题：“学生们，为什么自行车轮子不是长方形或正方形？你能想象这样一辆6

车会是什么样的情况吗？如果自行车轮子是椭圆形的呢？”同学们马上开始想象，学生们会说的很厉害，有的学生甚至开始捣蛋。比如：学生回答说，我用多媒体课件制作动画：一个轮子是椭圆形的自行车，路上坑坑洼洼的，滑稽的场景。运动画面使学生一下子进入情境，让学生在身临其境的气氛中，以最好的心情进入数学的学习和想象，通过这项活动，加深了学生对循环的理解和理解，同时，借助视觉和形象教学手段，丰富了学生的想象力。

3.4 操作和思考相结合的方式

几何内容的学习应将理论和实践相结合，思维与讨论是平行的。在实践中提供实践和思考的机会，避免盲目操作，机械记忆，不利于可持续发展的结果，学生在实践过程中，应积极参与实践验证，并且善于观察总结经验，操作的结果，只有这样明确的、稳定的空间概念可以逐渐形成。在培养学生空间观念的过程中，必须从实际出发，结合学生的实际情况和知识特点进行教学，课堂教学设计应符合学生认知规律的发展特点，将观察操作与推理想象相结合，全面发展学生的空间概念。

结论

小学数学教学的重要任务之一是培养儿童初步的空间概念。如何通过几何初步知识的教学，帮助学生形成正确的空间概念，丰富学生的想象力，是一个值得研究的问题。虽然小学教育是一个初步的空间概念，但它对空间想象力和思维能力的要求很低，但它在以后的学习和工作中起着关键作用。实践和理论研究表明，许多学生在中学几何学习中很难想象物体空间和表象表征应用能力差，各种外观组合一旦复杂，就会导致作图过程的建立不是很顺利，造成这种现象的原因，除了课程本身的特点，学生的个性特点等因素，在很大程度上还取决于学生在学习的内容，甚至在早期获得教学材料制备经验的能力，给学生一定的代表性的积累，提高观察的能力。培养小学生的空间观念的方式包括生活经验、回忆、物理观察、动手操作、想象、描述和表达、联想、模拟、分析和推理。通过这些途径，学生7

感知和体验空间和图形的现实意义，体验二维空间与三维空间之间的转换关系，逐步发展空间概念。学生的经验是基础，教师指导和编织的关键是活动的方式和方法。

总之，小学生空间概念的发展与几何初步知识的教学有着密切的关系。只有理清空间观念的规律和思维发展的特点，明确意象在空间概念形成中的作用，才能更好地发展学生的教学思维，提高学生的智力结构，更好地为人才培养服务。

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