灵动空间  放飞想象  ——小学生空间想象能力的培养研究

陈燕贞

【内容摘要】在小学数学课堂教学中，教师应把培养和发展学生的空间想象能力作为重要的教学目标，根据不同知识的特点，采取不同的方法，唯有如此，才能真正使学生的空间想能力得到培养与发展，并为学生一生的发展奠定了良好的基础！数学知识是有限的，而学生的想象力是无穷的，从小培养学生的空间想象能力对于学生学会观察、比较、想象及创新与实践能力具有积极意义。

【关键词】空间想象；媒体辅助；实践操作；小学生

【正文】

马克思说过：“想象是促进人类发展的伟大天赋。没有想象，科学无法进步，没有想象，人类不能进步”。丰富的想象可以使学生的智力活动突破时间和空间的限制，把思维引向深化。如果没有想象，思维的海水就像死水一潭。“想象是创造之母”，想象能力越强，人的创造能力就越强。对于小学生空间想象能力的培养更重要的是形成空间观念，对物体的方位、距离、大小和形状有所知觉，在思维中建立一个空间概念。可见培养空间观念离不开空间想象能力培养，小学生空间观念的发展水平直接影响着学生几何概念的形成和发展，影响着学生空间想象力的发展水平。

一、媒体辅助，激发空间想象能力

小学阶段是学生了解空间与图形的启蒙阶段,通过多媒体的辅助能够把图形的演变过程直观地呈现出来，在具体、形象、直观的展示下可化抽象为具体，化繁为简，让学生能够直观感知和理解教学内容，从而由浅入深地激发出学生无穷的空间想象力去解决问题。

例如：人教版六年级上册“圆的面积”时教师利用多媒体课件直观演示把圆分别分成若干等份后，拼成的图形接近于长方形，如（图1）。

通过多媒体演示，学生在观察有限分割的基础上想象无限分割，认识到：将圆等分的份数越多，拼成的图形就越接近于长方形。之后学生找出转化后的长方形和圆之间存在的关系，再根据长方形的面积公式推导出圆的面积公式，从中深刻理解了“化圆为方”的转化方法。可见，在教学中巧妙利用多媒体，能够直观图形的展开下化抽象为具体，不断地激发着学生的空间想象能力发展。

二、实践操作，启发想象拓展空间

皮亚杰曾说，空间观念的形成不像拍照，要想培养空间想象能力，必须有动手做的过程。对于小学生来说，想象力是无穷的，要想拓展学生的空间观念，就要借助学生的空间想象力，让学生通过想象去建构去实践去学习。

1、剪一剪，拼一拼

剪一剪、拼一拼是小学“空间与图形”学习中最常见的一种活动形式，而这种活动将空间推理的过程用直观的方式显示出来，将有助于发展儿童的空间想象思维能力。

例如，在学习平行四边形的面积计算方法时，让学生通过剪一剪、拼一拼活动，（如图2）将平行四边形转化为长方形，之后归纳出平行四边形的面积的方法是长乘以高，并告诉学生在以后学习三角形、梯形甚至更为复杂的组合图形的面积计算时，都能用这种方法，从而将要学习的新知识化归为学生已有的认知经验，都可以通过实践去化难为易，可以把抽象化为直观，不断启发着学生的空间想象能力的发展。

2、比一比，辨一辨

学生的空间想象力是在丰富的空间感知的基础上逐步形成与发展起来的，对比是一切理解与思维的基础，教师如能把对比引入到学生的想象中，不仅可以加深学生对几何形体的认识，而且还可以使学生的空间想象得到有效地培养与发展。

如在“圆的面积”的课后练习中有这样一道题：下面三个正方形的边长都是3厘米，涂色部分的面积相等吗？为什么？（如图4）刚看完题目时，学生习惯性地想运用圆的面积公式来解答。但仔细读题后，学生发现这个方法不可行。于是我让他们观察比较这些图形，思考它们的空白部分有什么特点、要求涂色部分的面积除了常规的直接求解方式外还有什么方法。在我的提示下，学生经过观察、分析和思考，建立起“涂色部分面积=正方形面积－空白部分面积”这个关系模型。

从分析比较到抽象综合，使学生亲历数学模型的建立过程，当学生对所学图形的知识感到容易混淆时，教师要借助想象和对比的教学手法，引导学生获得对事物更加深刻在想象中对比，这样学生不仅获得了对所学知识的深刻认识，空间想象能力也得到了有效培养。

3、转一转，猜一猜

动手操作是学生形成空间表象，促进学生空间观念发展的重要活动方式。动手操作需要学生的视觉、听觉触觉等多种感官参与活动，还蕴含猜测、分析、推理等系列思维活动，是促进学生空间想象能力发展的基本途径。

如教学“圆锥的认识”时，为了培养学生的空间观念，使学生在认识圆锥各部分名称的过程中建立空间观念，并从中感受到数学学习的乐趣，我首先让学生观察实物，并通过动手操作认识圆锥的底面、侧面和高，但这些只是学生对圆锥的直观形象认识，怎样才能有效培养学生的空间观念呢？我把想象引入了课堂教学：向学生出示一面直角三角形的小旗，然后让学生闭目想象一下，如果沿着这条直角三角形小旗的一边旋转一圈，猜一猜所围成的图形是什么图形？这个直角三角的底和高形成的是圆锥的哪个部分？学生在头脑中就会出现一个清晰的圆锥轮廓形象，空间观念逐渐形成。在此基础上再让学生去完成书本第34页第二题。（如图5），进一步提升学生的空间想象力。

 

       从上述教学课例及练习可以看出，借助动手转一转，猜一猜发挥学生的想象力，学生对圆锥有了一个形象的感知，在这基础上进一步拓展想象力从平面图形到立体图形。因此，在小学数学教学中,多让学生实践操作养成自觉在头脑中将实物抽象为图形、框架，帮助学生积累几何形体的丰富感性体验和充分启发学生的空间想象能力。

三、与实际结合，提升空间想象

在教学中，不仅要按照儿童认识事物的规律，向学生提供丰富的现实原型，帮助学生形成一定的表象，而且要重视将学生形成的表象通过一定的方法再现出来，做到与实际相结合。例如，在学完长方体和正方体的特征后，学生已经初步形成了一定的长：方体和正方体的表象。然而这种表象并不深刻，因此要形成清晰的表象还需要学生发挥空间想象将已形成的表象进行再现。比如，给出指定的长宽高（图6），让学生去想象

还原那是我们身边的那一实物，这可以让教师实时验证到学生的想象能力所达到的水平。                            

又例如，人教版六年级下册“圆柱与圆锥”的练习题：

一种电热水炉的水龙头的内直径是1.2cm，打开水龙头以后

水的流速是20厘米秒。一个容积为1L的保温壶，50秒能装

满水吗？（如图7）

这个问题将死板的圆柱体积计算转化成生活中的小问题，

这种与实际结合的问题，必须让学生想象出水流是形成

一个细又长的圆柱，只有这样学生才能形象把本题解决。这样把实际问题结合想象就更能发展学生的数学思维，利用空间想象不仅在解立体图形问题上有直观的帮助，对学生今后解决更深层次的立体图形问题大有裨益，而且对学生空间几何思维的发展也有提升作用。

总之，空间想象是一种特殊的思维，知觉一般只反映事物外部的和表面的联系，而想象是人脑对已有的感知材料经过加工改造后进一步深化的认识。要培养学生的空间想象能力，最基本的就是要培养学生的想象能力，这不仅要给学生创造一个适应发展想象力的思维空间，更要给学生塑造一个大胆质疑问难、探究、发现的空间，多角度多方位地培养学生的想象力。而对于空间想象能力的培养要使学生从理念到现实，还需要深入进行研究和探讨，不断在内容、情境和教学方式上实践与操作探索与尝试。

【参考文献】

［1］《数学课程标准》，北京师范大学出版社，2011年第1版

［2］黄爱华，《黄爱华与智慧课堂》，北京师范大学出版社，2013-4

［3］纪梅，《曲径通幽之“几何直观”微探》，小学教学参考，2017-8，第81-82页

［4］魏俊晨，《生长，总复习教学的应然追求》，小学教学参考，2016-3，第1-3页