初中生空间观念的培养问题和策略分析
初中生空间观念的培养问题和策略分析 自然空间是人类赖以生存的地方，它与人类的各种利益 息息相关，保护、开发和利用自然空间成为人类的神圣使 命；为能在孩子们幼小的心灵上留下这深深的烙印，全日制 义务教育数学课程标准中明确指出：“义务教育阶段的数学 课程，不仅要考虑数学自身的特点，更应遵循学生学习数学 的心理规律、强调从学生已有的生活经验出发、让学生亲身 经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过 程。”所以，在平时的数学活动中，我们应该遵循课程标准 的精神实质，让学生不断了解、探索和把握自己赖以生存的 空间，通过不断发展他们的空间观念，逐步增强其创新精神 和实践能力。
1 发展空间观念是形成创新能力的必要前提 传统的几何课程，基本上是以欧氏几何为中心展开的， 通篇差不多都是以计算和演绎推理为主要内容。其基本现状 是：教材内容形式化，基本题型单调化，脱离实际空洞化， 学生只能消极应付，甚至造成有些学生厌恶几何，远离几何， 很难燃烧起激情的火焰，更谈不上发挥学生的主观能动性和 创造性了。在整个教材中很难找到与空间观念有关的内容， 虽然在过去的教学大纲中也提出过有关空间观念的要求，如 “能够由形状简单的实物想像出几何图形，由几何图形想象 出实物的形状”等。但在具体的数学内容和数学要求中都很 少看到与之有关的内容，因此，选择合适的与空间观念密切相关的数学题材就显得十分重要了。众所周知，空间观念是 培养学生创新精神的必要前提，若缺少了空间观念，几乎谈 不上任何发明创造，在与人类密切相关的生产实践中，许许 多多的发明创造都是以实物的形状呈现的，作为发明者首先 要先以自己的发明创造想像出发，画出设计图纸，然后再根 据设计图纸做出实物模型，再根据模型修改设计，直至最终 完善成型。这样的程序在现实生活中比比皆是，屡见不鲜， 成为发明创造的基本模式之一。这是一个充满丰富想像力和 创造性的探索过程，这个过程也是人们的思维不断在二维和 三维空间之间转换，利用直观进行思考的过程。空间观念在 这个过程中起着至关重要的作用。例如在现实生活中，人们 利用视图和投影的有关原理，设计出各种建筑物的平面图， 机械配件乃至各种家具的视图等等，这就需要他们在三维图 形和它的视图之间建立联系，以实现相互转化。因此要使我 们的学生成为将来的发明家，就必须帮助他们从小就逐渐形 成良好的空间观念及较强的创新能力。我们就必须在教学过 程中对教学内容、教学模式、教学方法等方面随时作出有针 对性的考虑与安排，不断帮助学生明确空间观念的意义、认 识空间观念的特点，不断发展其空间观念，提高创新精神和 实践能力。
2 多角度、多渠道、多层次地发展学生的空间观念 3 学生的生活经验是发展空间观念的基础 学生的空间知识来自丰富的现实原型，与他们的生活实践非常密切。这是他们理解和发展空间观念的宝贵资源。众 所周知，孩子从呀呀学语开始，最先感知的就是三维世界， 对空间物体的感觉，他们自小就开始有了。随着年龄的增长， 他们开始认识周围世界的事物，常常需要描述这些事物的形 状、大小、特征，并用恰当的方式表述，成为解决学习、生 活中各种问题的必备工具；
在日常的教学活动中，我们应以 学生生活中的实例为载体，将发展空间观念的视野拓展到他 们的生活空间，通过自主探索，使他们逐步学会运用测量、 计算、实际操作、图形变换、代数化及推理等手段，解释和 处理一些基本的空间图形问题；
并在此过程中，通过从不同 角度观测、辨别方位、动手操作、想像、描述和表示、分析 等活动，将学生的空间观念逐步向更高层次发展。
4 通过多种渠道发展学生的空间观念 创新，源于“问题”，往往发端于直觉；
与教学的其它 分支相比，空间图形的直观形象为学生进行自主探索、创新 的活动提供了更为有利的条件。在教学活动中，我们可以运 用观察、操作、集体讨论、猜想、作图和设计等多种渠道， 经常给学生提供发展空间观念的条件。例如，在借助图形直 观地进行推理的过程中，学生可能会产生探究的好奇心，我 们就可因势利导，广泛调动学生参与的积极性，这对学生加 深对数学知识的理解、激发发潜在的创造力、逐步形成创新 能力都有着不可低估的重要意义。例如：我在讲解“视图” 这一节内容时，首先让学生回顾家喻户晓的“瞎子摸象”的典故，让他们猜想从前、后、左、右、上五个方面观察一个 圆柱形油筒得到的图形是什么？在此基础上再让学生在校 园内观察一辆小汽车，也从各个不同的方向去观察，让他们 说出自己的感觉。学生根据自己的生活经历，很快就会掌握 “视图”的主要知识点。有了基础知识的铺垫，学生自然就 会产生联想，如果给出的是几幅从不同方向观察同一物体的 效果图，他们也应该能猜到这是什么样的物体。为了能使学 生的空间观念得到进一步的升华，我给出了一道讨论题，让 学生“协同作战”。下面给出的是一幢楼房的三视图，若每 一个正方形小格表示一个小单元，你能根据图形说出这幢楼 房是什么样子的？它共有几层？一共有多少个小单元组 成？学生积极参与，七嘴八舌，表现出少有的学习热情，收 到了出乎意料的教学效果。从已有的生活经验出发到新的知 识点的掌握，难道说这还是一种有效的尝试吗？ 5 在发展进程中逐步拓展学生的空间观念 6 合作交流是发展空间观念的重要环节 传统的教学方法是以教师的讲解为中心，学生被动地接 受新的知识，纸上谈兵，闭门造车，学生的空间观念怎能发 展？空间观念的发展离不开实践，学生必须通过一定时间和 一定数量的实践活动，让他们对周围环境和物体产生一定的 直接感知，不断进行创造性思维活动，逐步发展自己的空间 观念。这些不仅需要学生自主探索、亲自实践，更离不开大 家一起动手，共同参与。集思广益、共同提高是合作交流的良好结局。在空间观念发展的道路上，合作交流应该是长期 普遍行为。如在学习视线、视点、视角、视距等许多与投影 有关的知识时，我就采用分组合作交流的模式。首先让大家 回顾一个生活事实：当你坐在汽车上，沿平坦的大道向前行 驶通过闹市区时，我们会看到前方那些高一些的楼牌好象 “沉”到了位于它们前面那些矮一些的楼牌后面去了，而当 你经过它们之后，那些刚才“沉”下去的楼牌又重新“冒” 了出来了。你知道这是什么原因吗？学生讨论得十分热烈， 各抒己见，互相交流不同看法，当弄清其中的奥妙是“视角”、 “视距”后，我又要求他们继续合作，向更深层次的空间问 题挑战，我给他们的任务是合作探索一道说理题：如图：为 一正六棱柱形状的高大建筑物， 阴影部分为该建筑物的俯视图，P、Q、M、N表示在地面 上的活动区域，试问，小明想同时看到该建筑物的三个侧面， 他应站在P、Q、M、N四个活动区域中的哪一个？说出你选择 的理由。通过合作交流，学生可更清楚地明确自己对空间的 看法，且有机会倾听别人的看法，取长补短，教学效果十分 明显。