良好的空间观念是学生数学素养的重要内涵；空间观念是创新精神所需的基本要素.教学大纲指出：“使学生逐步形成简单几何形体的形状、大小和相互位置关系的表象,能够识别所学的几何形体,并能概括几何形体的名称,再现它们的表象,培养初步的空间观念.”这句话明确地说明了空间观念的内涵和外延.因此,我们应依据大纲的精神,在几何知识教学中注意促进、培养和发展学生的空间观念.那么,在实践教学中,我们如何培养学生的空间观念,下面浅谈自已的一些看法.
一、观察现实生活中的素材,形成鲜明的表象
学生的生活世界里所接触过的与空间图形有关的生活经验是发展其空间观念的宝贵资源.我们的课程设计就是从学生的经验出发来安排教学内容.在认识长方体的时候,教师可以在课前收集一些特殊的长方体,比如有两个面是正方形的,这样学生对这些物体有了直观的认识,形成正确的表象.教学轴对称图形这部分内容时,教材也选用了大量了现实生活中的素材,让学生先欣赏那么多漂亮的图案,再观察这些图案的特点.
二、在观察中比较、想象,培养空间观念.
想象是学生依靠大量感性材料而进行的一种高级的思维活动.在几何知识教学过程中,要培养学生按照一定目的,有顺序、有重点地去观察,在反复细致观察的基础上,让学生展开丰富的空间想象.如平行四边形面积,通过割补,依据"等积移补"的思想,把平行四边形转化为长方形,由长方形面积公式推导出平行四边形面积公式,依据"化曲为直"的思想,把圆剪拼成近似的平行四边形或长方形,把抽象的概念形象具体化,便于学生理解.这样通过简单的观察、比较和想像,不断认识、了解和把握实物与相应的平面图形之间的相互转换关系,在切身感受和体验中建立空间观念.这样的活动学生接触多了,二维和三维之间的转换就会越来越灵活自如,空间观念就可以不断地生发并逐步形成.
三、在具体操作中感知、领悟、提升,促进空间观念的形成.
学生在学习几何知识时,要从具体事物的感知出发,获得清晰、深刻的表象,再逐步抽象出几何形体的特征,以形成正确的概念.上《圆柱的认识》课前,布置学生回家收集几个圆柱形的物体,尽情把玩、并初步观察.上课伊始,让学生谈谈对圆柱的初步的感受.师拿着圆柱实物告诉学生圆柱的各部分名称,并指出我们研究的圆柱是直圆柱.学生在浅层面上对圆柱有了了解,有了粗略的印象.让学生动手操作,做一个圆柱,在操作中去感悟探究圆柱的本质特征.教师为学生提供了一些长方形、正方形的纸板,若干对小圆片.学生小组合作,教师提出合作要求：首先从材料中挑选出合适作一个圆柱的材料；其次三人小组合做一个圆柱；做完后想一想在作的过程中你有什么发现,在小组中交流.通过具体的操作,在操作中观察、思考,学生有了切身的感受与体验,获取了直接的实践经验,收获不少.师拿着用长方形做侧面的圆柱与用正方形做侧面的两个圆柱让学生观察、比较有什么差别?并进一步让学生闭上眼睛想象一下圆柱的几何图形是什么样的?教师利用多媒体的演示从圆柱实物上抽取出圆柱的立体图形,请学生指出各部分的名称及述各部分的特征,加以规范认识.课的最后让学生将作品集中起来,让学生再次欣赏、观察这些作品.在学生感受收获的喜悦的同时为学生后续再认识埋下伏笔.
从圆柱实物的感受——从具体操作去体验思考感悟——抽象出圆柱的本质特征与几何图形——回到具体的实物. 整个教学过程大胆放手让学生在操作作中探究,在探究中操作,教师适时的加以引导既达到培养与发展学生的空间观念、空间想象力；也促进学生的观察力、思维能力等其它方面能力的发展.
四、在实际运用中,发展空间观念.
在运用中还要重视理论联系实际,引导学生用所学知识解决实际问题.例如,教学“长方体和正方体的表面积计算” 时,出现一些实际中常遇到的情况,如计算做火柴盒、下水管、烟囱、大厅柱子要多少材料,使学生能够根据不同的情况确定实际需要计算几个面的面积,加强了几何初步知识与实际的联系,强化了学生的空间观念,并能让孩子充分感受到了数学和生活的联系,体会到数学确实就在我们的身边!大大地提高了学生解决问题的能力和创造力.
又如这道题目：一个底面周长和高相等的圆柱体,如果高缩短2分米,表面积就减少12.56平方分米,求这个圆柱体的体积.这是学习了圆柱体表面积的计算方法后的练习题,这道题体现了较强的综合性,要求知识的综合运用.由“高缩短2分米,表面积就减少12.56平方分米” ,实质即侧面积减少12.56平方分米.可求出圆柱的底面周长C=6.28分米；进而求得圆柱底面半径r=1分米,圆柱的高h=6.28分米；圆柱的体积就迎刃而解了.引导学生经常运用图形的特征去想象,不仅发展他们的空间想象力,而且学生的空间观念不断在知识的沟通与综合运用中得到了发展.这样在教学中重视知识的运用,在运用中要注意联系实际使学生体会到所学知识与自己身边接触到的事情有关,加深对知识的理解,完善几何形体的空间形象,提高了学生解决各种实际问题的能力,深化学生的空间观念.总之,培养学生初步的空间观念,是我们每一位教师在实施新课程教学中的一项重要任务.我们可以通过观察现实生活中的素材,形成鲜明的表象,在观察中比较、想象,在具体操作中感知、领悟、提升,在实际运用中,用先进的教学理念来设计自已的教学,从而培养学生的空间观念,使自已的教学更加有效.