中国教育学会“十一五”科研规划课题

子课题《小学数学教学中学生空间想象能力培养的研究》

开题报告

课题主持人：*** 2007年3月20日

一、 课题研究的意义

运算能力、逻辑思维能力、空间想象能力是小学数学中的三种主要能力，长期以来，教学侧重于运算能力和逻辑思维能力，而空间想象能力常被忽视。所谓空间想象力，就是人们对客观事物的空间形式进行观察、分析和抽象思维的能力．这种数学能力的特点在于善于在头脑中构成研究对象的空间形状和简明的结构，在头脑中进行相应的思考。它主要包括下面三个方面的内容：1、对基本的几何图形(平面与立体)必须非常熟悉，能正确画图，能在头脑中分析基本图形的基本元素之间的度量关系及位置关系；2、能借助图形来反映并思考：客观事物的空间形状及位置关系及用语言或式子所表达的空间形状及位置关系；3、熟练的识图能力．即从复杂的图形中能区分出基本图形，能分析其中的基本图形和基本元素之间的基本关系。空间与人类的生存和居住密切相关，了解、探索和把握空间，能使人类更好地生存、活动和发展。培养初步的空间观念是发展空间想象力的基础，是小学几何初步知识教学中的一项主要任务。良好的空间观念不仅是学生理解人类赖以生存的空间、认识现实世界的重要手段，也是他们进一步发展的重要基础。而且空间观念是创新精神所需的基本要素，没有空间观念，几乎谈不上任何发明创造。而在现实的学习活动中，学生往往缺乏的就是空间观念，几何知识的学习成为他们学习的难点，“空间想象”这一部分知识成为他们学习中最薄弱的环节。对于学生来说，空间观念的建立要求学生头脑中有具体清晰的几何形体表象和与之相对应的实物形象，并且能够提取出组成这个图形的基本元素，能够在头脑中表现图形的运动与位置关系，用图形来解释各种问题。但在现实学习中，学生在空间观念的发展上总是存在着问题，如周长和面积不分，如平行四边形被压扁了，但还是有些学生认为面积不变，显然在这些学生的头脑中，面积是与周长同样的概念；面体不分，如把球体当作圆，在教学圆的认识时，让学生举出生活中的圆形物体，常有学生把篮球等球体也举出来，又如把长方形纸片当作长方形等；平移与旋转不分，把本该是旋转的当作平移，如火车拐弯、摩天轮转动等??

《课程标准》目标中也指出：在数学学习中，要丰富学生对现实空间及图形的认识，建立初步的空间观念，发展形象思维。引导学生联系日常生活中的事物，学习相应的空间与图形的有关知识和数学方法，增强学生用数学思考的方法观察现实世界的意识，逐步发展初步的空间观念。重视培养学生的空间观念既有助于学生更好地认识世界，解决日常生活中的问题，又为今后进一步系统学习几何知识打下良好的基础。 因此，为了更好地达到新课标的要求，为了使学生更好地生存、发展和突破，我们必须在教学中关注学生的学习现实，从学生实际出发，充分利用好课堂教学这块阵地，有效地来培养学生的空间观念，发展学生的空间想象力。

二、课题研究的目标、重点和主要内容

1、课题研究的目标

培养儿童初步的空间观念，历来是小学数学教学的目的之一。空间观念是在空间知觉的基础上形成起来的，是几何形体的大小、形状及其相互位置关系在人脑中的表象。表象是由感知觉到概念间的“阶梯”，具有直觉性和概括性。由于空间观念的积累，可以逐步形成空间想象力。这将为目前和以后的学习奠定必要的基础。如果说幼儿对一些简单图形的初步认识是在游戏和生活中获得的，那么小学生的空间观念往往是在他们学习几何初步知识的过程中形成的，而且空间观

念的形成又直接帮助他们更好地掌握几何知识。

（1） 认真分析当前的课改形式各和教学中的不合理现象。

（2） 找到有利于学生空间想象力提高的方法，并应用到教学中。 （3） 提高学生的空间想象力，发展学生的空间观念。

（4） 形成一套完整的理论体系，便于指导今后的教学工作。

本课题将在全镇先进行试验，继而推广到全区，通过课题研究解决以上问题，提高学生的空间想象力，发展学生的空间观念，为目前和以后的学习奠定必要的基础。让学生了解和探索我们的生活空间，认识现实世界。 2、课题研究的重点

丰富学生对现实空间及图形的认识，建立初步的空间观念，发展形象思维。引导学生联系日常生活中的事物，学习相应的空间与图形的有关知识和数学方法，增强学生用数学思考的方法观察现实世界的意识，逐步发展初步的空间观念。重视培养学生的空间观念既有助于学生更好地认识世界，解决日常生活中的问题，又为今后进一步系统学习几何知识打下良好的基础。 3、课题研究的主要内容

（3）探索不同学段在“空间与图形”学习方面数学活动的有效实施。 （1）探索在课堂教学中，通过组织丰富多彩、形式多样的数学活动，发展学生空间想象力，培养学生空间观念的课型模式。

（2）研究通过数学活动，构建学生空间与几何图形知识领域的有效途径。 （4）不断发展学生的空间观念，培养学生的空间想象力。

三、课题研究的国内现状和本课题突破

目前国内外的许多教师都在潜心研究学生空间想象力的培养和空间观念的发展，并找到了许多切实可行的方法，如操作演示、实物模型、多媒体课件等，但是，对农村小学，尤其是经济不够发达地区教学方法的研究不够深入，比较零散，没构成系统性的研究。本课题将在全区展开，通过对农村小学数学的研究，探索出一套完善的方法体系，发展农村学生的空间观念，提高空间想象力，为学生的终身发展奠基。

四.完成课题的可行性分析

1.制度完善，管理到位。我区制定了切实可行的教育、教学、科研目标规划及课题研究管理制度，强化教科研意识，切实把深入开展教科研工作摆上议事日程，坚持科研带动，以科研促教学质量的提高。建立合理的教育教学质量监测、跟踪和评估体系，努力抓好教师队伍素质的提升和教研队伍建设。区教科所和区教研室充分发挥教学管理、教学研究、教学改革的作用，深入基层，深入课堂，以带有全局性、方向性和高质量、高水平的教研成果指导全区的教学工作。各学校建立和完善了教学质量跟踪监测、教学评估和激励奖惩制度，全面加强教学常规管理。全面推进新课程改革，积极研究新课程实施后的课堂教学问题、考试问题和教学评价问题，教科研氛围浓厚。

2.具备丰富的课题研究经验和研究能力。实验参与人员，绝大多数坚守在农村小学教学第一线，了解农村小学数学教学的现状，具有本科及以上学历、

扎实的理论功底、丰富的农村教学经验、开拓创新的精神、努力改进小学数学教学现状的强烈愿望和一定的实验研究能力。课题组成员均承担过国家或省、市级实验课题，积累了一定的开展课题研究的实践经验，并有研究成果被报刊杂志发表交流，能够胜任该课题研究。

3、后勤保障到位。区教科所设有专门的课题研究办公场所，配备了微机、安装了网络设备、更新充实了资料室，完备硬件设施和现代信息技术手段，提供足够的科研经费，并做到专款专用，专人管理，在物质上提供强有力的保障。

五、实验原则

1．方向性原则 必须坚持教育为社会主义现代化建设服务的方向，坚持社会主义教育的思想政治方面，培养德、智、体、美、劳全面发展的社会主义现代化建设者和接班人。

2．科学性原则 自始自终都要以科学理论作指导，坚持理论与实践相结合，坚持实事求是，勇于探索的科学精神。

3．整体性原则 从研究农村小学数学教学中的空间与几何出发，处理好知识教育与思想教育，培养学生学习能力和创新精神，发展学生智力与非智力因素的关系，形成教育合力，发挥整体教育功能。

4．主体性原则 在教学活动中，应充分发挥学生的主体作用，教师要引导学生亲自参与综合活动，在自主参与的过程加强语文与生活的联系，提高学生的学习兴趣。

六、课题研究方法

1、文献资料法

收集研究国内外有关数学中几何教学方面的文献资料，使课题研究的内涵和外延更丰富、更明确、更科学。争取在现有的研究水平基础上有所突破和提高。通过广泛深入开展教育理论、新课程理念、陶行知教育思想、先进经验的学习，不断更新教育观念，树立正确的教育观、质量观、人才观，明确研究目标，结合实际，制定切实可行的研究方案与措施。 2、行动研究法

组织进行教学评比活动，邀请专家指导，提高研究水平。具体操作：（1）创设情境，激发学生兴趣（2）授之以渔，培养学习能力。（3）创造机会，发展学生个性。（4）启导意识，培养创新能力。

3、调查问卷法

在课题实施阶段，采用问卷、测试等方法适时向学生了解课题实施效果，并根据结果及时调整研究的方法。比如在采用问卷形式对学生进行卷调查，以

了解农村小学生的空间观念，并根据问卷分析确立课题研究的基点和方向，以便在今后的研究中有的放矢。

4、经验总结法

课题实施过程中，根据研究的重点，总结研究的得失，以了解实验的成效。具体要求教师在期初制订阶段具体实践计划，在期末进行阶段小结。每月召开课题组研究例会，进行交流、研讨、及时总结经验。

七、课题研究设计

（一）课题实施步骤

1.成立课题指导组。成立区教科所负责人即课题主持人为组长，具有研究生、本科生学历的市、区级优秀教师、教学能手、骨干教师为成员的课题指导组。负责课题申报、跟踪评价、过程管理、实验指导、阶段总结分析、经验总结和研究成果汇总存档、结题验收、成果推广。

2.学校申报子课题，确定实验学校，建立实验网络。根据课题研究任务和实际情况，学校自由申报，确定本单位的实验子课题，组织有关专家审定把关，确立具备条件的学校参与实验。各实验学校以学期为分阶段进行成果评价，区课题指导组进行跟踪指导，并及时对成果验收评价、交流、推广。

3.重视研究过程。承担课题的实验校和参与实验的人员，每学期要分别制定明确的实验研究目标、内容和实验方法，理论结合实践，全力推进研究进程，务求扎实、取得成效，同时，做好资料积累（实物、照片、图像等），实验记录，实验反思，阶段分析，经验总结，个案材料保存，期末做好总结。每学期召开一次课题研究调研和实验推进专题会议，总结进展情况，推广先进经验，加强交流，做到资源共享。

4.充分发挥激励奖惩效用，确保早出实验成果。依据《山亭区教育科学研究课题管理办法》《山亭区教育科学研究成果奖励办法》，对课题研究工作积极主动，成果显著的给予表扬和物资奖励，对研究工作懈怠，行动迟缓，措施不力，不出成果的取消研究资格。

5.加强实验指导和培训。根据研究进程和研究实际情况，分阶段邀请有关专家进行指导，针对存在的问题进行“会诊”，对实验教师经常进行培训，提高实验研究能力。

6.研究过程主要阶段如下：

时间：2007年2月——2010年6月 1．准备阶段2007年2月——2007年4月 （1）召开会议，组建课题组

（2）起草实验方案计划，申报立项（各年级组在语文核心课题下选定自己的子课题，写出年级课题研究方案，每位教师在总课题下选定自己的子课写出实验方案） （3）学习相关的资料

2．实施阶段2007年4月——2009年12月 根据方案，开始研究，做好以下工作： （1）进行资料收集、整理、分析； （2）课题组成员商讨；

（3）组织、学习相关理论，研讨实施过程； （4）每学期分备课组上几堂课进行研讨；

（5）每个月举行一次课题组成员会议，及时小结； （6）完成阶段性研究报告。

3、总结阶段2010年1月——2010年6月 按实验方案进行总结，整理资料，撰写研究报告。

（二）预期课题中期成果

⑴研究论文汇编、刊发论文、实验记录、实验报告、个案分析报告、研究专著。 ⑵经验交流会与研讨会、举行课堂教学观摩活动、举办实验学校和实验教师成果汇报展示。并将典型的会议及课堂教学录像刻成光盘。

（三）最终研究成果

创新、摸索出适合农村小学语文教学的一系列方法和手段，形成利于农村小学数学教学的成功经验，出版《小学数学教学中学生空间想象能力培养的研究》一书及配套光盘。

（四）最终成果转化

⑴召开经验交流会，在全区范围内推介成果，宣传成功经验。 ⑵以实验校为示范，典型带动，在全区范围内推广转化成果。 ⑶通过成果推广转化，使全区各学校形成适合本地区、本学校特点的比较成熟的小学数学教学方法及教学模式。

八、课题实验操作步骤

1.学校申报子课题，确定实验学校，建立实验网络。根据课题研究任务和实际情况，学校自由申报，区教育科学研究所组织有关专家审定把关，确立具备条件的学校参与实验。

2.将研究内容分解成若干子课题，每个实验单位各承担1个子课题，分别确定研究重点，制定研究方案，确立子课题负责人，有计划、有目的、有侧重点地开展专题研究工作。

3.组织课题组全体成员通过读相关专著、报刊，上网查阅资料等形式，增加专业积累，丰富课题研究资源，积淀课题研究专业素养，为开展课题研究作好理论储备。

4.组织课题组成员针对农村小学数学中的几何教学现状开展为期一周的调研。重点调研学生空间想象力的现状，便于指导课题研究。

5.各实验校开展实验研究工作的同时，广泛积累研究资料，为开展课题研究工作提供必要的可资借鉴的资料；定期组织开展研讨会、经验交流会、阶段研究成果展示会，推进课题研究工作；同时，对各单位承担课题研究工作及时调度，及时指导，及时推广经验，及时将成熟的经验汇编成册；课题组成员根据总课题实施方案，定期反思研究情况，及时将心得体会记录下来，并将研究情况上升到理论高度，分阶段完成最终研究成果；表彰课题研究先进单位和个人，促进课题组成员单位和个人的研究积极性，鼓舞大家的干劲，促进研究工作的不断深入。

6.在深入广泛地开展研究工作的基础上，集中课题组成员，

将研究成果进行提炼，在理论和实践两个方面深化研究，最终形成完整的教学法理论体系，即课题研究成果。

7.从课堂实践、教学效果、方法手段创新、研究氛围、成果出版等几个方面作好充分准备，接受中国教育学会的结题验收。

8.及时将研究成果转化到农村小学数学教学的实践中来，推进新课程改革工作的进程，开创农村推进小学数学教学工作的新局面。

九、课题组成员及分工

主持人： *** 研究人员： *** *** *** *** ***

协助主持人管理课题组工作 整理材料 收集材料 整理材料

实验教师

负责课题日常管理，策划课题研究稳步推进。

*** 实验教师 *** 实验教师 *** 材料汇编