空间观念之我所见
空间观念到底指什么?
首先,我们必须去了解空间是什么。空间是物质存在的一种客观形式,是物质存在的表现。按照宇宙大爆炸理论,宇宙从奇点爆炸之后,宇宙的状态由初始的 “一” 分裂开来,从而有了不同的存在形式、运动状态等差异,物与物的位置差异度量称之为 “空间”,空间由长度、宽度、高度、大小表现出来。通常用来指四方(方向)大小。
空间观念就是由长度、宽度、高度表现出来的客观事物在人脑里留下的概括的形象。空间观念是创新精神所需的基本因素,没有空间观念,几乎谈不上任何发明创造,许多的发明创造都是以实物的形态呈现的,都是设计者先根据想象画出设计图,然后再做出模型,最后才完善成功的。在这过程中空间观念起着非常重要的作用,所以明确空间观念的意义,认识空间观念的特点,发展学生的空间观念非常重要。
《义务教育数学课程标准(2011 年版)》指出:“空间观念主要是指根据物体特征抽象出几何图形,根据几何图形想象出所描述的实际物体,想像出物体的方位和相互之间的位置关系,描述图形的运动和变化,根据语言描述画出图形等。” 具体来说,学生的空间观念包括三个方面。第一,转化,即二维图形和三维图形之间的转化;第二,描述;第三,想象。实际上,转化和描述的过程中也离不开想象。
在一些学术文献中,空间观念也有一些大同小异的解释。如,有的认为 “空间观念是指在空间感知的基础上形成的、关于物体的形状、大小和相互位置关系也叫表象,它是通过几何初步知识的教学逐步形成的。”,有的认为 “所谓的空间观念,是指物体的大小、形状、各部分之间的位置关系、数量关系等特征在人们头脑中留下的表象。表象就是一个初步感知,即一提到某个几何图形学生就能在头脑中再现出几何图形的形象,能了解其某些基本特征。”。但不管怎么解释,基本上都离不开对 “物体的形状、大小和相互位置关系” 的感知。
综上所述,在教学中,我们谈培养学生的空间观念,就应该想方设法地帮助学生建立 “物体的形状、大小和相互位置关系” 在大脑里表象。让学生更好地认识世界,更好地表达、描述想象中的事物。
那么,培养学生的空间观念到底有哪些策略呢?
研究表明,儿童空间观念的形成大致经历了四个阶段:具体(实物直观)→半具体(模型直观)→半抽象(图像抽象)→抽象(概念抽象)。学生思维水平和几何能力发展的水平也大致是从直观形象,到直观想象与分析抽象阶段,再到想象推理分析阶段的。根据不同阶段和水平特点,我们可以通过不同的策略来发展空间观念。如直观阶段,主要着眼于观察(视觉),操作(触觉),语言描述,听觉感知,通过多种感官的共同参与,促进空间观念的形成和巩固;分析抽象阶段,就可再借助描述表示,分析推理,比较猜测,想象验证等手段和方法;想象推理阶段,则可通过联想,模拟,变换等策略。当然,空间观念形成的过程并不是一段一段的,每个阶段和水平之间并不一定泾渭分明。毕竟,空间观念最基本的表现,本身就是一个包括观察、想象、比较、综合、抽象分析、不断由低到高向前发展的,对客观事物认识的过程。这是一个连续的过程,我们应该在各个阶段综合利用各种策略来促进这种能力的形成和强化!
附名词解释:知觉 表象 想象
知觉是一系列组织并解释外界客体和事件的产生的感觉信息的加工过程。换句话说,知觉是客观事物直接作用于感官而在头脑中产生的对事物整体的认识。
表象是指基于知觉在头脑内形成的感性形象。包括记忆表象和想象表象。前者指感知过的事物不在面前而在脑中再现出来的该事物的形象。后者指对知觉形象或记忆表象进行一定的加工改造而形成的新形象。表象具有直观性,但不如知觉映象鲜明、完整和稳定。具有一定的概括性,是从感知过渡到思维的中间环节。根据表象形成时其主导的感觉通道不同,可分为视觉表象、听觉表象、运动表象、嗅觉表象、味觉表象、触觉表象等。
表象与知觉的主要区别在于:知觉只有当对象作用于感觉器官时才起作用,表象则可以在这种作用消失后继续存在。有些表象是对静态的和动态的知觉的再现,称为记忆表象。有些表象是对知觉的概括和重组,称为想象表象。人们还可以从对许多个别事物的知觉中抽取某些共同方面形成一般表象,也可以把知觉要素任意组合形成虚构的表象。表象是对感觉、知觉的重组和加工,接近于理性认识,在感性认识上升到理性认识的过程中有重要作用,但它还没有超出感性认识的界限,仍是感性的具体形象。
想象它是一种特殊的思维形式。是人在头脑里对已储存的表象进行加工改造形成新形象的心理过程。它能突破时间和空间的束缚。想象能起到对机体的调节作用,还能起到预见未来的作用。