小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中空間想象力培養(yǎng)探微

方長梅

摘 要：空間想象力作為人類想象力的一個(gè)重要元素，在人的智能開發(fā)中具有無法替代的作用。小學(xué)生的空間想象力較弱，嚴(yán)重影響了他們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握，抑制了他們創(chuàng)新能力的發(fā)展?？臻g想象力是可以訓(xùn)練和培養(yǎng)的，有效地訓(xùn)練可以豐滿學(xué)生想象的羽翼，助力他們?cè)趶V闊的立體空間中展翅翱翔。

關(guān)鍵詞：空間想象力；表象；思維

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1008-1216（2017）03B-0104-02

創(chuàng)造學(xué)之父奧斯本認(rèn)為，“想象力是人類能力的試金石，人類正是依靠想象力征服世界?！毕胂罅κ莿?chuàng)新活動(dòng)的核心動(dòng)力，空間想象力作為人類想象力的一個(gè)重要元素，在人的智能發(fā)展中具有無法替代的作用。擁有良好的空間想象力就可以敏銳地對(duì)客觀事物的空間形式進(jìn)行觀察、分析和認(rèn)知，有效地進(jìn)行線條、形狀、空間關(guān)系的感知，能夠在想象與現(xiàn)實(shí)空間之間任意轉(zhuǎn)換，游刃有余地在幾何空間自由翱翔。小學(xué)數(shù)學(xué)課程目標(biāo)要求學(xué)生能在頭腦中想象物體的結(jié)構(gòu)和位置關(guān)系，能夠以平面圖形或立體造型的方式予以展示。研究表明，小學(xué)生的空間想象力較弱，嚴(yán)重影響了他們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握，抑制了他們創(chuàng)新能力的發(fā)展?？臻g想象力是可以訓(xùn)練和培養(yǎng)的，筆者在多年的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，致力于學(xué)生空間想象力的培養(yǎng)，探究出一套有效培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的策略。

一、多元物質(zhì)支撐，豐富表象

“想象是一切希望和靈感的源泉”，想象的靈感來源于現(xiàn)實(shí)生活，想象力需要一定的物質(zhì)條件作為支撐，需要以一定的知識(shí)基礎(chǔ)與生活經(jīng)驗(yàn)為依托?！澳闳绻胩岣咦约旱南胂罅Γ?qǐng)你像孩子一樣去觀察世界。”提高想象力最基本的途徑就是觀察，通過觀察訓(xùn)練學(xué)生捕捉實(shí)物特征的能力，使學(xué)生獲得豐富的外在表象的積累，為想象力的發(fā)展積淀潛質(zhì)。

想象不是無依無據(jù)的胡思亂想，如果學(xué)生腦中空洞，想象的翅膀就無法張開?？臻g想象力得益于觀察中對(duì)各種物體表象的積累，學(xué)生的空間物體表象越豐富，想象能力就越強(qiáng)。感性材料是空間想象的基礎(chǔ)，我在數(shù)學(xué)課堂中，盡力為學(xué)生準(zhǔn)備各種結(jié)構(gòu)性材料，如真實(shí)物體、立體模型以及平面圖片，為他們的觀察提供多元物質(zhì)支撐。我還注意指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察，掌握捕捉信息的方法，幫助學(xué)生有效建立對(duì)表象的認(rèn)知邏輯結(jié)構(gòu)，并引導(dǎo)學(xué)生將各種表象予以重組以生發(fā)新形象，逐漸豐滿他們的想象力。例如，在教學(xué)蘇教版二年級(jí)上冊(cè)《觀察物體》中，為了讓學(xué)生有序地觀察、有根據(jù)地判斷實(shí)物與平面圖形之間的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)物體與圖形的對(duì)應(yīng)鏈接，我為學(xué)生提供了玩具猴作為觀察對(duì)象，首先將玩具猴擺在桌子中間，然后組織學(xué)生從玩具猴的前、后、左、右四個(gè)方向一一觀察，指點(diǎn)學(xué)生著重捕捉玩具猴的代表性特征，如臉朝哪邊，尾巴在哪個(gè)位置。從每個(gè)方向觀察后，我請(qǐng)學(xué)生閉上眼睛想象剛剛看到的玩具猴的形狀和主要特征，在頭腦中積累表象，以便于與圖形一一對(duì)應(yīng)。教學(xué)中，我還為學(xué)生提供了玩具飛機(jī)、玩具小熊等實(shí)物，讓學(xué)生們繼續(xù)觀察想象，并且出示一組照片，讓學(xué)生說說分別是從哪個(gè)方向拍的。學(xué)生通過對(duì)各種實(shí)物的觀察，在大腦中留下有代表性的深刻表象，能夠很快根據(jù)圖形想象到拍攝的方向，在有針對(duì)性的想象中準(zhǔn)確判斷觀察者拍攝時(shí)的位置。

學(xué)生在大腦中留下的表象越多，就越有助于學(xué)生展開空間想象，讓我們?cè)跀?shù)學(xué)教學(xué)中為學(xué)生多提供觀察的物質(zhì)支持，引導(dǎo)學(xué)生充分觀察，積累更多的感性經(jīng)驗(yàn)，逐漸豐富學(xué)生的表象認(rèn)知。

二、信息技術(shù)支持，豐潤思維

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)突飛猛進(jìn)，多媒體信息技術(shù)進(jìn)入課堂，為教學(xué)注入了新的動(dòng)力，成為推動(dòng)學(xué)生空間想象力發(fā)展的引擎。美國哲學(xué)家查爾斯曾說過，“想入非非是通向科學(xué)探索的必需的和首要的步驟?！比欢鳛槌橄笏季S暫未豐滿的小學(xué)生，在學(xué)習(xí)中進(jìn)行想象時(shí)常會(huì)遇到障礙，有時(shí)需要一定的技術(shù)支持才能有所突破。多媒體信息技術(shù)以其化靜為動(dòng)、生動(dòng)直觀的優(yōu)勢(shì)，可以激活學(xué)生的思維，為他們的想象助力。

蘇教版六年級(jí)上冊(cè)《表面涂色的正方體》一課，旨在讓學(xué)生在觀察和想象中探究發(fā)現(xiàn)“表面涂色大正方體切成若干個(gè)相同小正方體后，小正方體不同涂色面?zhèn)€數(shù)的規(guī)律。”該課對(duì)學(xué)生的空間觀念和推理想象要求較高，有些想象僅僅通過觀察是不夠的，學(xué)生思維的觸角無法抵達(dá)問題的核心，譬如對(duì)于1面、2面、3面涂色的小正方體所處的位置及其個(gè)數(shù)規(guī)律，尤其是對(duì)處于大正方體內(nèi)部的小正方體表面涂色情況，學(xué)生無法進(jìn)行直接觀察，也是不容易想象的。為了幫助學(xué)生克服思維的斷層，為他們的空間想象插上翅膀，我利用多媒體課件，首先對(duì)于1面、2面、3面涂色的小正方體用不同顏色表示，顏色的區(qū)分便于學(xué)生觀察和想象，突破了平面立體圖形與真實(shí)立體圖形在視覺上的差異。接著利用課件引導(dǎo)學(xué)生依次數(shù)出3面、2面、1面涂色小正方體的個(gè)數(shù)，在數(shù)同一種顏色的小正方體時(shí)，它們就會(huì)不停地閃爍，這樣同一類小正方體所處的位置以及個(gè)數(shù)就一覽無余。多媒體課件還實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)分割移位的功能，每數(shù)出一類小正方體就將其從大正方體中移除，到最后僅剩下隱藏在內(nèi)部的0面涂色的小正方體，學(xué)生終于見到了想象中的0面涂色小正方體。

直觀生動(dòng)的演示勝過空洞的說教，信息技術(shù)為學(xué)生的想象導(dǎo)航，豐潤了他們的思維，讓他們的腦洞大開，引導(dǎo)他們順利抵達(dá)想象的彼岸。

三、實(shí)踐操作支持，豐盈聯(lián)想

“知識(shí)是寶庫，但開啟這個(gè)寶庫的鑰匙是實(shí)踐?！比说氖趾湍X之間有著千絲萬縷的聯(lián)系，手的操作能夠有效推動(dòng)大腦的思維，實(shí)踐操作能夠促進(jìn)學(xué)生聯(lián)想，為學(xué)生積累想象經(jīng)歷，從而提升學(xué)生類比聯(lián)想的能力。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，我們可以通過實(shí)踐操作的支持豐盈學(xué)生聯(lián)想，發(fā)展學(xué)生空間想象力。

風(fēng)靡國內(nèi)外的“做中學(xué)”便是一種基于實(shí)踐的教學(xué)方式，正是利用了手的動(dòng)作促進(jìn)大腦發(fā)展的原理，實(shí)踐操作讓學(xué)生通過親自動(dòng)手將看不見的變?yōu)槟軌蚩匆姷模屗麄兊目臻g想象更為充實(shí)有力。例如，在教學(xué)蘇教版六年級(jí)上冊(cè)《體積與容積的認(rèn)識(shí)》一課時(shí)，為了讓學(xué)生能夠有效理解體積和容積的意義，我設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單的操作活動(dòng)：將一只玻璃杯盛滿水，然后往里面放入一顆鵝卵石，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？為什么會(huì)這樣？這個(gè)現(xiàn)象說明了什么？我讓學(xué)生親手操作這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生的體驗(yàn)與感悟，這個(gè)簡單的操作活動(dòng)不僅讓學(xué)生感知了“鵝卵石占據(jù)空間”，幫助學(xué)生理解了“體積”的意義，還為學(xué)生今后解決問題提供了聯(lián)想實(shí)例，例如，學(xué)生在解決“在一個(gè)長6分米，寬5分米、高4分米的金魚缸中放入一些鵝卵石，水面上升了0.2分米，鵝卵石的體積是多少？”時(shí)，迅速聯(lián)想到當(dāng)初的實(shí)踐活動(dòng)，有一個(gè)學(xué)生說：“我聯(lián)想到以前我們做過類似的實(shí)驗(yàn)，把鵝卵石放入魚缸，水面會(huì)上升，上升的水的體積就是卵石的體積?！痹倨┤?，在教學(xué)《升和毫升》時(shí)，我組織學(xué)生開展了許多實(shí)踐操作活動(dòng)，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為今后解決實(shí)際問題提供了聯(lián)想素材，豐盈了他們的聯(lián)想閱歷。

“勤于動(dòng)手的學(xué)生更具有想象力?！睂?shí)驗(yàn)、制作等操作性活動(dòng)讓學(xué)生在做中理解、聯(lián)想，促進(jìn)了空間想象力的提升。

四、數(shù)形相互支援，豐澤想象

華羅庚說過，“數(shù)缺形時(shí)少直觀，數(shù)形結(jié)合百般好?！睌?shù)形結(jié)合是培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的重要渠道，我在數(shù)學(xué)教學(xué)中經(jīng)常教學(xué)生借助圖形想象理解題意，在數(shù)形的空間轉(zhuǎn)換中豐澤學(xué)生想象力。

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，我重視教給學(xué)生畫圖的方法，鼓勵(lì)學(xué)生通過畫圖的策略輔佐想象，以幫助理解和分析，提高問題解決的實(shí)效。例如，在教學(xué)蘇教版六年級(jí)上冊(cè)《長方體和正方體》時(shí)，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生一起學(xué)習(xí)畫長方體和正方體的平面圖，并指導(dǎo)他們?nèi)绾萎嫵鐾敢曅Ч?，培養(yǎng)他們的作圖能力，接著讓他們看著平面圖形想象長方體，看著幾何體想象立體圖，培養(yǎng)學(xué)生基于直觀圖的空間想象能力。在解決有關(guān)長方體或正方體的表面積、體積問題時(shí)，我讓學(xué)生根據(jù)文字?jǐn)⑹?、畫出圖形，再根據(jù)圖形想象物體的形狀，從而有效理解題目含義，找到問題解決的思路。再譬如在教學(xué)《負(fù)數(shù)的認(rèn)識(shí)》時(shí)，我引導(dǎo)學(xué)生畫出示意圖或線段圖理解正數(shù)與負(fù)數(shù)，在解決問題時(shí)要求學(xué)生根據(jù)題意想象示意圖，畫出圖形分析解答。

趙鑫珊教授說過，“想象力是能動(dòng)的知識(shí)，是創(chuàng)造力和智慧的必要背景?！弊屛覀?cè)谛W(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中借助各種手段培養(yǎng)學(xué)生空間想象力，豐滿想象羽翼，積蓄創(chuàng)新潛能，讓他們?cè)趶V闊的空間中展翅翱翔。

參考文獻(xiàn)：

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