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逼近概念本质形成清晰表象——培养学生空间观念要处理好的五对关系
摘　要：培养学生的空间观念是“空间与图形”板块教学的重要目标。《数学课程标准》指出：空间观念主要表现在能由实物的形状想象出几何图形，由几何图形想象出实物的形状，进行几何体与其三视图、展开图之间的转化；能根据条件做出立体模型或画出图形；能从较复杂的图形中分解出基本的图形．并能分析其中的基本元素及其关系；能描述实物或几何图形的运动与变化；能采用适当的方式描述物体间的位置关系；能运用图形形象地描述问题，利用直观来进行思考。
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浅谈如何培养小学生的空间观念
上传: 蔡启辉 &&&&更新时间： 5:59:17
空间主要研究客观世界中的物体的几何属性与变换，而空间观念则是人们在空间知觉基础上形成的一种大脑表象，它包括对物体的方向、距离、大小和形状的知觉等，空间观念是创新精神的基本要素，它对于人们进一步认识和改造客观世界是非常重要的。
《九年义务教育小学数学教学大纲（试行）》和《新课程标准》都重点指出，培养小学生的初步空间观念是小学数学的教学目标之一。都提到要培养和发展学生的&空间观念&，即能由事物的形状想象出几何图形，由几何图形想象出物体形状进行几何体与其三视图、展开图之间的转化；能根据条件做出立体模型或画出图形，能从较复杂的图形中分解出基本图形，并能分析其中的基本元素及其关系；能描述事物或几何图形的运动和变化；能采用适当的方式描述物体间的位置关系；能运用图形形象地描述问题，利用直观来进行思考。
这就要求我们在平时的数学教学中，要不断加强学生对空间观念的形成和发展，积极引导学生用数学思考的方法去观察客观世界，让学生逐步明确空间观念的意义，认识空间观念的特点，培养和发展学生的空间观念，对于培养学生的创新精神和实践能力，更好地认识和了解世界是十分重要的。同时又为今后进一步系统学习几何知识打下良好的基础。
那么，如何在教学中培养学生的空间观念呢？通过在教学实践中的摸索与探究，我认为注重以下几点，可以大大提高学生空间观念的形成和空间能力的培养。
一、重视基本图形的识别和再现，这是培养学生空间观念的关键。
1、在识图中建立空间观念
学生只有掌握了图形的基本特征，才能正确分辨各种图形的本质区别，在培养学生的识图能力中，进行变式训练是深化学生表象的重要途径，同时也只有通过训练才能使学生更好地区分图形的各种因素，确定哪些是主要的，本质的，哪些是次要的，非本质的，从而使他们形成的表象更加清晰。如&在教学等腰三角形时&，当学生初步建立了等腰三角形的概念，了解等腰三角形的基本特征后，我及时变换等腰三角形的形状、大小和位置，供学生观察判断，有效巩固了学生对等腰三角形的理解与掌握。
另外，在培养学生识图能力中，还可以改变其本质属性，使学生正确地区别图形，形成相应的知识体系。如在教学平行四边形时，平行四边形的本质属性是两组对边分别平行，如果把其中本质属性进行不同的变式，就会出现不同的几何图形。如果使其中一组对边不平行，就变成了&梯形&；如果使平行四边形的一个角的成直角就变成了长方形；如果使平行四边形的一个角变成直角，同时四条边相等，就变成了&正方形&。这样，教师引导学生通过分析，比较各图之间相互联系，就可使学生建立相应的知识结构体系，有助于学生对空间观念的丰富和逻辑综合。
2、在画图中形成空间表象
小学生的思维正处于直观形象思维向抽象逻辑思维的过渡阶段，他们对几何图形的认识主要先依赖于观察、实验和必要的动手操作，再通过心理活动的内化去获得表象，然后掌握几何图形的特征，形成空间观念。因此，教学学生学习几何知识时，首先要从具体事物的感知出发，在他们获得清晰深刻的表象后，再渐渐抽象出几何形体的特征，通过实际画图，引导他们理解并形成正确的空间观念。
例如：在教学垂线的画法时，在帮助学生形成垂线的概念中，为了便于学生观察，我用两条颜色不同的垂线表示两条直线来演示它们相交过程的再现，把一条线呈水平方向固定在黑板上，转动另一条垂线，当一个角成为直角时，让学生观察其角发生了怎样的变化，在引出垂线概念后，让学生明白，判断两条直线是否互相垂直的关健是看相交的角是否成直角，它与两条直线的方向无关。在教学垂线的画法时，课本上用三幅图来分别详细说明了画垂线的方法，包括过直线上一点画已知直线的垂线，过直线外一点画已知直线的垂线，此外还设计了用画垂线的方法来画长方形和正方形。这样，在画图过程中，既加深了学生对概念的理解，形成了表象，又进一步发展了学生的空间观念。
二、注重实践体验是培养空间观念的重要途径。
1、在观察、操作中感知，以形成清晰、正确的表象
皮亚杰说得：空间观念的形成不像拍照，要想建立空间观念，必须有动手做的过程。这个做的过程，不仅是一个实践的过程，更是尝试、想象、推理、验证、思考的过程，只有在这样的过程中，学生才能把握概念的本质，建立空间观念。
学生认识各种几何形体的特征，理解各图形的面积，体积计算公式的来源，都需要借助于直观演示，动手操作等感知活动来完成。在长方体的教学中，我按照儿童认识事物的规律，引导学生得用各种感官，参与观察、动手操作等感知活动，帮助学生形成长方体的表象，得到正确、清晰的概念。先引导学生观察粉笔盒、三角柜、篮球等，说明这些物体的形状是立体图形，并出示长方形、正方形、三角形等一些平面图形，使学生从直观上初步了解平面图形与立体图形的不同，初步建立空间概念。然后让学生拿出自已准备的长方体，让学生先摸一摸长方体的面，有规律地边摸边数（按照上、下、左、右、前、后）看看长方体有几个面，同时观察每个面是什么形状，哪些面是完全相同的，有几组相对的面，相对的面大小有什么关系？在学生操作的同时，教师再结合进行演示，出示涂有三种不同颜色的长方体，将三组相对的面一一揭示下来，贴在黑板上，帮助学生更好地认识长方体面的特征。同样在认识&棱&的特征时，也让学生摸一摸，有顺序数一数，量一量棱的长度，再看一看哪些是相等的？教师出示涂有不同颜色的长方体框架，让学生动手量一量相对棱的长度，使他们明白相对棱的关系。同时通过量一量，再来算一算每个面的面积的大小。通过这些操作，加深学生对长方体特征的认识。通过这样从三维到二维，再从二维到三维的反复转换，使学生不断认识、了解、把握了实物与相应图形的相互转换关系，空间观念就会不断地发生并渐渐形成。
2、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，在反复的观察的基础上，让学生展开丰富的空间想象。如在讲圆锥体时，圆锥的高学生看不见，摸不着，较难掌握，教师就要用模型演示，并进行实际操作，让学生细致观察，从而帮助学生形成表象。抽象出圆锥这一概念，教师可以用圆锥教具沿底面圆直径到圆锥顶点切开，让学生观察到切开后横截面是一个等腰三角形，它的底边正好是圆锥底面圆的直径，从圆锥顶点到底面圆心距离就是圆锥的高，还可以在黑板上画一草图标出圆锥的高，这样抽象的概念形象、具体了，便于学生理解，空间想象力就会初步形成。
又如向学生出了这样一题：将一个长5厘米，宽4厘米，高3厘米的长方体，平均分成两个小长方体后，表面积最多增加多少？最少增加多少？对于这样一道题，首先要学生想象这样一个长方体，长方体的六个面分别由5&4，5&3，4&3组成。沿上、下两面个面平均分，将会增加两个上下面（5&4），沿左、右两个面平均分将会增加两个左右面（4&3），沿着前后面平均分，将会增加两个前后面（5&3），学生有一定的空间想象力，在头脑中就容易形成长方体，这道题就不难解决了。
三、重视理论联系实际和应用，促进学生空间观念的发展
几何形体知识与实际生产和生活有着密切的联系。几何初步知识的成功教学，不仅要求学生掌握形体特征，形成正确概念，而且要在理解相应计算公式的基础上，学会根据实际情况，用数学的思维方法解决实际问题，培养和发展学生空间观念。
例如，在学习了长方体表面积的计算方法后，我就组织学生讨论，在实际生活中会遇到哪些问题需要运用长方体表面积的计算方法来解决，这些问题是不是都要求六个面的面积，让学生说出实际例子，说一说每一种情况各应用什么方法计算。如计算做一个油箱用多少铁皮要求六个面的面积；计算涂游泳池四周和底部的面积应求五个面的面积；计算粉刷教室四周和顶部的面积则要用五个面的面积再扣除门窗的面积；计算粉刷烟囱的面积应求四个面的面积等。通过表面积计算方法的实际应用，使学生明确了表面积的计算要根据具体情况而定。在学习了长方体的体积后，让学生明确不管长方体的位置如何，它所占空间的大小都是长、宽、高的积，因此，求油箱里油的体积，游泳池里水的体积都是长、宽、高的积。通过这一系列联系实际的活动，大大提高了学生应用几何初步知识解决实际问题的能力，促进了学生空间观念的有效发展。
四、用运动变化的观点教活几何初步知识，有助于空间观念的深化。
&三角形、平行四边形和梯形&中的许多概念它们之间有内在联系。如果教学中用静止的观点组织教学，容易使学生对概念的理解产生片面性，给以后的继续学习造成一定的障碍。如果用运动变化的观点组织教学，就为学生正确理解和掌握概念形成正确的空间观念铺平道路，真正起到发展思维，促进技能提高目的的作用。如：在教学&角&的概念时，由于学生以前对角已有了初步的感性认识，教材是用射线的概念给角下定义，并说明角的各部分名称，如果教师不注意用活教材，只是照本宣科地生搬硬套，从一个顶点引出两条射线就形成一个角的概念，在一定程度上就限制了学生的思维，给学生进入中学阶级学习任意角造成了障碍，为了避免这种弊端，教学中可以让学生动手制作角的学具，找两个硬纸条把它们的一端钉在一起旋转其中的一个硬纸条，让学生观察它们所形成的各种不同的角。由此，还可以得出，角还可以看作是一条射线绕着它的一个端点旋转而成的，同时教师还可用&教具钟&进行演示，把钟的时针作为角的一条边，教师拨动分针反复进行演示，使学生意识到，两条射线沿着共同的端点可以得到大小不同的角，在此基础上很快认识锐角，直角，平角和周角。又如在圆概念的教学中，教师可以这样来教学，用一条线一端固定，另一端拉紧绕固定端点旋转一周所有点的集合就成了圆。这样圆的一些性质就很容易得到了，如半径与直径的关系，半径的性质等。同时为学生将来学习抛物线，双曲线等奠下了很好的基础。
五、充分发挥电教媒体优势，有效增强空间观念的形成。
空间观念的形成与几何初步知识的教学密不可分，学生对几何形体的再现，对周长、面积、体积的计算，小学生由于年龄和知识结构的局限，往往离不开这些几何实体，而依赖于头脑中对物体的形状、大小和相互位置关系的形象反映，这就要求学生必须有一定的空间想象能力。空间观念的培养，依赖于学生多种感观的参与，依赖于空间想象能力的发展，应用传统教学手段虽能体现教学目标，但收效甚微，由于多媒体教学具有色彩丰富，能化静为动，化虚为实，化繁为简，化抽象为直观，不受时间、客观和微观的限制等特点，多媒体教学手段包罗了传统教学手段的所有优点,同时又具有传统教学手段所无法比拟的优越性，能大大增强教学效果。
《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，并能根据几何形体的名称再现它们的表象，培养初步的空间观念。这段话十分明确地说明了小学生初步的空间观念形成的标准，即&识别&和&再现&，运用多媒体，帮助学生识别、再现，与传统教学手段相比，更具有深刻性。 如教学三角形的认识后，出示遮去两个角，再出一个角的三角形，引导学生猜想可能是什么三角形？对于只显示直角与钝角的三角形，学生很容易判别，但对于只显示一个锐角的三角形，争议纷纷，通过电脑动态显示，再连上第三条线段学生发现是个锐角三角形，继续延长角的一边，再连上第三条线段，发现是个钝角三角形，从而肯定两种可能性存在，并深刻理解：任意一个三角形都有锐角，并且至少有两个。
总之，空间观念的培养，一定要按照学生的认知规律，通过实际观察实践操作等途径，注重多媒体教学，理论联系实际，才能有效培养学生的空间观念。
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3秒自动关闭窗口小学生空间观念的形成及其培养策略
小学生空间观念的形成及其培养策略
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扬州市育才小学 王扬
[摘要]随着科学技术的进步，几何教学中培养的空间观念与能力，对其他领域产生的影响越来越大。如CT，核磁共振，机器人，电视，传真等技术，都与之有着密切的联系。空间观念是几何形体在学生头脑中的表象，是初步的空间想象力。空间观念的发展水平直接影响学生几何概念的形成与发展，影响着学生空间想象力的发展水平。发展小学生的空间观念是小学数学教学的重要任务之一。本文从心理学的角度研究小学生空间观念的形成及其特点，并结合义务教育小学数学的教学，谈谈如何落实培养小学生的空间观念。
[关键词]空间观念; 空间想象力；几何概念；空间思维
早在1963年，我国小学数学教学大纲中就第一次提出了培养学生的“空间观念”。现行《全日制义务教育数学课程标准》（实验稿）在重新审视几何教学目标的基础上，提出了几何学习最重要的目标是使学生更好地理解自己所生存的世界，形成空间观念，并对传统的几何内容进行了较大的改革：
第一，设置了“空间与图形”领域，将几何学习的视野拓展到学生的生活空间，强调空间图形的知识背景，从第一学段开始使学生接触丰富的几何世界。
第二，突出图形的运动与变换，通过观察、描述、制作，从不同的角度，观察物体、认识方向、制作模型等，发展学生的空间观念和图形设计与推理能力。
在几何初步知识的教学中，教师必须了解和研究学生在学习中的心理现象及其规律，掌握学生空间观念形成的过程及其阶段性，才能有针对性地、更有效地培养学生的空间观念。下面就从心理学的角度分析小学生空间观念的形成及其特点。
一、小学生空间观念的形成
（一）空间观念的定义
所谓空间观念是指在空间知觉的基础上形成起来的，对物体的方向、距离、大小和形状的知觉，是客观世界空间形式在人脑中的表象。[1]它是一种比较复杂的知觉过程，包括形状知觉、大小知觉、深度知觉和方位知觉。
（二）空间观念的结构
1、形状知觉
由于幼儿的形状知觉发展很快，一般在小班时就能辨别圆形、方形和三角形，中班时能把两个三角形拼成一个大三角形，把两个半圆拼成一个圆形；到大班时还能认识椭圆形、菱形、五角形、六角形和圆柱体等，并能把长方形纸片折成正方形，把正方形折成三角形。但很难说出图形的特征。低年级学生在知觉不熟悉的几何图形时往往把几何图形与具体事物相联系，如把正方形说成是“窗格子”，把三角形说成“红领巾”，把圆形说成“太阳”。
2、大小知觉
对图形的大小判断的正确性，须依图形本身的形状而定。幼儿在判断圆形、正方形和等边三角形的大小时较容易，判断椭圆形、长方形、菱形和五角形的大小则比较困难。儿童估计物体大小的能力随年龄的增长而增长。小学生往往不能准确地判断远处的物体。如：看到山顶上一个移动的小白点，成人会根据生活经验，将其放大一定的倍数，认为实物的大小大概有一辆公共汽车那么大，而儿童则不会按一定比例将所看到的物体放大，那是由于他们尚没有这样的生活经验，所以，他们只会认为就是一个小白点。
3、深度知觉
深度知觉即立体知觉，是对立体物体或两个物体前后相对距离的知觉。儿童的深度知觉是先天就具有的。
4、方位知觉
.方位知觉即方向定位，是对物体所处的方向的知觉。如对前后、左右、上下及东、南、西、北的知觉。物体的方位总是相对的，是与所参照的物体的方位相比较而言的。刚入学的儿童就能完全正确地分辨上、下、前、后四个方位，但以自我为中心的左右方位的辨别能力尚未发展完善。儿童的左右概念的发展大致需要经历三个阶段：
第一阶段（5—7岁）
能比较固定地辨认自己的左右方位。如能辨认自己的左右手，大约到7岁才会把自己手脚的左右关系运用到物体左右关系上。
第二阶段（7—9岁）
初步地、具体地掌握左右方位的相对性。儿童在辨别别人的左右时，常常要依赖于自身的动作或表象，在辨别两个物体的左右关系时，常出现错误。
第三阶段（9—11岁） 能比较灵活地、概括地掌握左右概念。在这个阶段上，儿童能正确地指出三个并排放着的客体的相对位置。
以上是我国心理学家朱智贤通过反复实验得到的。由此可见，小学生的左右概念的发展是整个方位知觉发展的关键。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
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（三）空间观念形成过程中的心理特点&
小学生空间观念的形成与成人相比，有其自身的特点，具体表现是：
小学生一般比较容易理解较直观的几何图形与概念，对于一些比较抽象的几何概念尚不能直接理解，需要借助直观的手段来理解。这是因为小学生的思维以具体形象思维为主。在教学时，应当结合学生的现实生活，以直观和可以动手操作作为基本特征，让学生获得比较丰富直观的体验，在此基础上逐渐归纳出一些基本的几何事实，形成初步的空间观念。
学生往往倾向于用日常用语来描述几何概念。一般说来，他们尚不能用精确的语言来刻画数学概念。如果用严格的定义来刻画，学生往往很难理解。如入学前把三角形叫做“三角”，把正方形叫做“方块”。当这些日常用语与科学概念不一致或不太一致时，就会干扰正确的空间观念的形成。例如，在日常用语中，垂线只指铅垂位置，至于其他方位的垂线，小学生就不容易认识。教师应该着重让学生明白日常用语与科学术语的异同。
学生空间观念的形成并不是一步到位的，而是渐进形成的。有些几何概念从初步的感性认识到抽象的理性概括，需要几个年级段的学习。例如：学生对正方形的认识，他们在入学前把正方形叫做“方块”，获得对正方形的最初步的感性认识。入学后，在低年级认识了正方形是象方格纸一样的形状，到了中年级又进一步认识了正方形是由四条相等的边围成的封闭图形，在高年级又逐步认识了正方形的“四个角都是直角”，“是对称图形”等其它的基本知识。正方形概念的形成是如此，其他图形的概念的形成也同样如此。因此，学生空间观念的发展是渐进的过程，并不是一蹴而就的。
4、偏重于明显要素
几何图形都是由一些几何要素组成的。小学生认识图形时，对各种几何要素的感知是有一定选择的。他们首先感知的是那些最明显、最突出的单个要素，而对那些不太明显的要素就容易忽视。例如：同样认识图形的特征，学生就比较容易感知长方形、正方形“对边相等”、“四边相等”的特点，而对长方形、正方形的“四个角都是直角，是对称图形”等特点却不容易感知，并且对长方形与正方形之间的关系，也是不容易理解的。
5、偏重于标准图形
对于一些标准位置的标准图形，小学生在观察时，就比较容易发现其特征，也容易理解其中的一些关系。如等腰三角形的顶角处于上方，腰处于左右两侧，那是因为平常看到的房屋的屋脊就是这样的；直角三角形的直角在左下方，那是由于课本中大多数直角三角形是这样出现的；梯形相互平行的一组对边处于水平方向，而且上底比下底短。显然，这里所讲的“标准”，其实就是学生的日常生活经验。而对一些变式图形（即非标准图形）的辨认水平就较低。如将标准位置的直角三角形旋转90度，他们就不容易辨认和理解。
6、偏重于对称图形
小学生特别爱看对称图形。如要求一个小学生在圆上画出直径，学生画的第一条直径往往是水平方向的，第二条则是垂直方向的，再画下去也都沿着对称的位置逐步展开。可见这些与他们在日常生活中常见物体的形状有很大的关系。如平日所见的许多建筑物、昆虫（蝴蝶、蜜蜂等）的标本、日常物品（课本、剪刀等）都是对称的，而且这些物体也往往处于标准的位置。
7、从二维空间到三维空间
小学生从二维空间观念发展到三维空间观念是相当困难的，而且这种过渡的时间也比较长。例如，学生常常把表面积与体积相混淆，把正方体图形上的直角看成是锐角或钝角，不能想象立体图形中看不到的面。这说明了二维空间图形与实物的可见面是一致的，容易辨认。而当学生认识三维图形时，只能在平面上看到象征性的立体图形，难以使学生得到直观的空间表象，认识它们需要一定的空间想象力，所以认识起来比较困难。
认识了小学生空间观念形成过程中的这些心理特征，在教学中便可以因势利导、突出重点、预防干扰、促进迁移，加快几何教学的改革，培养学生初步的空间观念，掌握简单几何形体的特征以及有关几何求积的方法，从而解决一些简单的实际问题。通过良好的教学策略，发展小学生初步的空间观念，让他们体会到学习几何的乐趣和几何图形与空间的美感。
二、培养小学生空间观念的策略&
对于小学生来说，空间观念是在经验活动的过程中逐步建立起来的。学生的经验是他们发展空间观念的基础。发展小学生空间观念的基本途径是多样的，而且都是以学生的经验为基础。这些途径包括：生活经验的再现，实物观察活动，操作活动，想象与表达活动等。在这些活动中，学生感知和体验空间与图形的现实意义，初步体验数与形的联系，逐步发展空间观念。
（一）生活经验的再现
学生在很小的时候就开始接触各种形状，如圆形的车轮、正方形的地砖、长方形的门窗等。他们具有较多的关于形状的感知方面的早期经验，所以学生的几何知识有丰富的现实原形。然而如何让学生将所学的知识与生活经验产生联想，这是我们教学的重点。举个例子，如果一个人发现桌子有点摇晃，准备用一根木条固定住，该怎样钉才最牢固呢？小朋友会看到有经验的人将木条斜着钉下去，经过这样的修理后，讲桌就会很牢固了。这种经验使学生感悟到物体的形状会带来某些特殊的物理性质，教师在讲解时，就可以把这个经验再现于课堂，这样才有助于学生的理解。当教师教“对称”时，可以将小学生经常参与的折飞机活动带入课堂，这样既调动了他们的学习兴趣，又让他们产生了切身体会，同时，也让学生感悟到一个几何图形中有好多方面可以进一步探讨。学生在生活中接触过许多几何图形，这是他们理解几何图形，发展空间观念的宝贵资源。因此，在发展学生空间观念时，这些已有的活动经验起着非常重要的作用。在学习几何知识时，他们一定会联系生活中熟悉的实际事物，回忆生活中的实际事例等。教师应该引导他们将课堂中的几何学习与生活经验相联系，找到它们的连结点，尽快地从生活经验中抽象出几何本质。
（二）观察活动
观察是一种有目的的、有顺序的、持久的、以视觉为主的认知活动，是学生建立空间观念的又一个重要途径。除了利用已有的经验外，学生学习几何知识也可以从观察活动开始。教师一方面要有目的地诱导学生再现相关的生活经验，另一方面又要让学生进行有目的的观察。在观察活动中，学生观察的效果与教师提供图形的方式有很大的关系。
如认识长方体时，先让学生通过观察，感知长方体的面、棱、顶点等，形成表象；接着，放手让学生分成几个小组，对长方体模型或本身所处的教室进行观察、研究，并填写观察记录表；最后组织学生讨论合理有效的观察方法，创造性地得出棱的条数，可这样计算：3&8&2=12条。因为每个顶点都有相交的3条棱，8个顶点应有3&8=24条棱，由于每条棱都相交于2个顶点，每条棱重复数了一次，所以要除以2，这样，学生从对实物、模型的感知，已过渡到对本质的概括，但仅仅有这些还不够，教师还应该提供细长的长方体，让学生边观察，边描述长方体前后、左右、上下这三对相对的面，以加强学生的深度感知能力。这样，长方体的空间观念就比较容易形成。当然，在观察实物的活动中，要注意实物与几何形体的区别，尤其值得强调的是当实物是非标准图形时，如何引导学生从实物中抽象出本质的，舍弃掉非本质的特征。如畸形的西瓜，该如何引导学生将之抽象为球体呢？这是比较关键的地方。我们可以让学生绘画，然后提问，“你画的西瓜是什么形状的？”即使画得不象，也完全可以想象成球体来进行观察。
（三）操作活动
空间观念的形成，只靠观察是不够的，哪怕是观察别人的操作也是不够的，教师还必须引导学生自己进行独立的操作实验活动，让他们去比一比，折一折，剪一剪，拼一拼、画一画。通过视觉、触觉、听觉等多种分析器官共同参与的操作活动，可能产生两种情况，一种是学生没有任何目的地操作，就会有一些新的发现；另一种情况是学生有预先设计好的目的，那么就能验证一些原有的猜想。比如，用一张硬纸片制作一个正方体。学生在操作前，首先得考虑该如何制作。这就需要学生将立体的图形转换成平面的图形。有的学生可能会在硬纸片上画下6个相等的正方形，然后用透明胶带布一个一个粘起来；有的学生可能会想到直接在硬纸片上画正方体的展开图，然后再粘；有的学生还会想到在正方体的展开图相关的正方形的一边留下一点粘合胶水的地方等等。学生在制作之前就先想好了一定的步骤，但是这种想法也只是想象，还需要实际操作来进行验证。在这个操作过程中，学生的思维不断地在二维与三维之间转换，进一步确立了学生的空间观念。
很多教师从小学到现在，学习过程中没有切身参与过数学操作活动，所以，空间观念的水平比较低，给学习和生活带来了诸多不便。在教学中的操作能力常常不及学生。现在，我们不但要有意识地提高自己的空间观念水平，而且要有意识地培养学生的空间观念。
（四）想象活动
学生通过想象、绘制和比较放在不同位置上的物体或实物模型，逐步形成各种表象，再进一步确立空间观念。想象往往和观察、实验等活动结合起来，几何学习中的想象要有实际依据。例如，从不同角度观察一张桌子。先把自己看到的画下来，然后学生进行交流，猜一猜某幅画是谁画的，他坐在哪个位置。又如，学习了长方形、正方形的面积后，教师可以设计如下题目：有一块边长是10米的正方形空地，现在要在空地上建造一个花坛，使花坛的面积是空地面积的二分之一，可以怎样建造？学生可以设计出许多颇具创新的方案。
通过表象的旋转、平移和切割，可以让静止的表象动起来，培养学生的空间想象能力。比如有这样一道题目：现有一条长3厘米的线段沿着其固定的一个端点旋转一周，它的另一个端点所经过的路程是多少？教师提出要求，让学生闭着眼睛想，一条线段在平面上绕固定的一个端点旋转一周，另一个端点所经过的路程其实就是求圆的周长。这样的问题还很多。三角形的面积教学中，教师引导学生想象，如何把两个完全相同的三角形叠在一起，拼成一个平行四边形，以比较三角形的高及底与平行四边形的高及低的关系。我想，如果每一位教师都能大胆地把主动权放手给学生，让学生的思维自由驰骋，学生的空间观念何愁不能培养。
（五）交流活动
几何语言是在探索和体验空间与图形的过程中逐步发展起来的，所以在几何教学中，教师应该尽力为学生提供操作和交流的机会，而不应该简单地、机械地让学生模仿教师或书本上的语言。例如，模拟说明从家到学校的路线，打电话告诉别人行走的路线，或学画路线图。又如，学会用上、下、左、右，描述物体的位置，具体认识东北、西北、东南、西南，并用这些方位词描述方向和位置。这里的交流活动主要是让学生交流对空间的感受，提高他们的描述空间、感受空间的能力，同时也提高了学生从语言描述中感受空间的能力。
（六）创作活动
我国的传统游戏中有七巧板，学生能利用七块神奇的图形拼出有新意、有美感、抽象的各种图案，在这个游戏中，不但要让学生感受七巧板在生活中是确实存在的，而且也是完全有可能用于现实中的。在几何学习的过程中，学生自己的创作对发展空间观念的作用很大。例如：利用平移和旋转制作一个美丽的花边图案。在制作过程中，学生需要综合运用对称、平移和旋转完成这个图案，这样的问题可以设计成开放式的，让学生从一个或几个简单的图形出发，设计成一个新的图案，并让学生说明自己所设计的图案的特点，让他们在创作和交流活动中相互欣赏，获得成功的体验。学生在这个过程中，既感受到几何的美，又巩固了对各种图形的认识，同时发展了空间想象力。
课程标准中强调几何初步知识教学要注意通过数形结合来培养学生的空间观念，但是很多教师由于受传统观念与“应试教育”思想的影响，还没有意识到培养空间观念的重要性，他们只重视计算教学，忽视概念教学或者过分强调抽象逻辑思维能力的培养，而忽视直观和表象的作用，以至于造成学生对几何图形的表象不深刻，空间观念淡漠，从而影响到学生的计算与逻辑思维能力。
总而言之，学生空间观念的发展不是一朝一夕的事情，另外，空间观念也不是能够简单地评价的，但是，它对几何乃至其它任何学科的学习，对各种能力的培养都有很大的影响，因此，只有充分理解了空间观念对将来进一步深入学习平面几何、立体几何有很大的帮助，才能更有效地培养学生的空间观念。
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