小學生數學空間想象能力的發展特點及培養策略研究

張新蘭

【摘要】培養學生的空間想象能力可以有效提升學生的數學素質，幫助學生更快、更好地完成數學教學任務.本文主要分析了在小學數學教學中，小學生數學空間想象能力的發展特點以及培養小學生的數學空間想象能力的有效措施.

【關鍵詞】小學生;數學空間想象能力;發展特點

從宏觀角度來說，空間想象能力是對于空間、世界和宇宙等空間概念的理解;從微觀角度來說，空間想象能力是學生對于數學知識的理解.在小學數學教學中，培養學生的數學空間想象能力能夠幫助小學生發展創造性思維，提升數學學習的觀察、分析、抽象思維能力，可以有效提升小學生的數學學習能力.

一、小學生數學空間想象能力的發展特點

小學生正處于身心發展的重要階段，其很多學習行為都是完全依靠對某一項事物的興趣來決定的.小學生對于周圍事物的直接感知能力不強，對于物體的認知僅限于形狀和大小，對于物體圖形之間存在的關系沒有形成具體的認知.小學生沒有形成清晰的表象認知，自然也就無法進行一系列的思維活動，其空間觀念的發展也不足，影響了數學學習的質量.因此，教師需要利用小學生好奇心強的特點，在小學生好奇摸索階段培養其空間想象能力，讓學生對空間想象能力不但停留在具體感知，還要應用到具體實踐中.

二、小學數學教學現存問題

數學屬于研究數量關系以及空間關系的科學，學習數學的主要能力就是空間想象能力.新課標強調在小學數學課堂教學中，教師需要為學生建立更加和諧、輕松、愉快、民主的學習環境，把學生的學習積極性充分調動起來，促進學生的全面發展.但是在實際教學工作中，一部分教師還在使用傳統教學方法，使學生的空間想象能力得不到有效培養.

1.數學教學沒有聯系生活實際

在數學教學中，尤其是圖形和幾何教學，教師需要聯系現實的、有意義的、有挑戰性的、跟實際相關的內容.空間知識跟生活實際聯系十分密切，教師想要發展學生的空間想象能力，就要把生活資源充分應用起來.在實際教學中，教師只是單純地引導學生圍繞課本中的例題進行研究和學習，并沒有探究生活中有關于空間和圖形的問題.因此，教師想要提升學生的空間想象能力，需要加強學生空間想象能力在實際生活中的應用，引導學生能夠通過不斷的學習和感受，提升自身的空間想象能力.

2.教師空間想象能力探究不足

空間想象能力是人的大腦對周圍環境以及實物進行加工和改造的過程，是對二維、三維圖形和性質的領會和感受.但是目前一部分數學教師為了提升教學進度，單純地進行數學知識的傳授，忽視了對學生數學知識點的拓展和引導，使學生只是從理論知識角度了解二維圖形的性質和特點，但是并沒有深入探究空間圖形的變換關系.教師由于自身對于空間想象能力培養的措施研究不足，很少在教學中進行能力培養和知識延伸，因此影響了學生空間想象能力的提升.在教學中教師要把實際生活和日常數學教學聯系在一起，不斷提升學生的空間想象能力.

3.學生的認知被具體的事物局限

教師在小學數學課堂教學中開展幾何教學，主要的目的就是培養學生的空間想象能力，讓學生從具體表象思維轉變成抽象思維.在傳統幾何教學中，教師主要是以傳授理論知識為主，借助于具體形象的事物來展現出幾何知識.教師講解得非常透徹，但是學生對于知識本質并不理解，在幾何問題的解決過程中也就不夠靈活多變.

三、小學生數學空間想象能力培養的有效措施

1.建立生活情景感知圖形的特征

教師在小學數學課堂上為學生創建出生活情境，能夠為學生提供思考和學習的智力背景，為學生提供參與實踐活動、獲得情感體驗的空間.生活情境是教師以生活情感為教學載體，通過豐富的教學信息來引導學生感悟生活中包含的數學知識.在實際教學中，教師可以根據本節課的教學內容跟生活情景相結合，提升學生的學習積極性.例如，在學習“認識圖形”這一知識點時，教師帶領著學生一起搭建積木，然后讓學生描述看到的積木形狀，使學生能夠更加直觀地觀察正方體、長方體和圓柱.教師還可以帶領學生互相畫人物簡筆畫，通過繪畫來激發學生的形象思維能力.這種趣味性比較強的學習方式，能夠提升學生的學習興趣，降低學生對數學學習的恐懼心理.

教師把數學知識聯系生活實際，能夠讓學生感知到圖形的特征.例如，在學習“旋轉和平移”的相關知識點時，由于這兩個數學知識點比較抽象，因此理論知識學習起來有一定的難度.但是這兩個現象在生活中十分常見，如前進的汽車車輪、旋轉的風扇或者是不斷上升的國旗等.教師可以結合這些生活現象，讓學生更好地感知旋轉和平移的概念，認識到數學知識來源于生活.教師還可以加強學生對于所學習知識點的理解，并引導學生舉一反三，強化數學知識的內化.

2.在實踐中總結經驗

新課標要求教師在小學數學教學中，培養小學生的自主探究能力，引導學生自主學習.教師要鼓勵學生積極參與到數學知識學習中，讓學生通過自己動手測量的方式計算出圖形的面積和體積，通過操作實踐鞏固學生的空間意識.例如，在學習“平行四邊形面積”的時候，教師先讓學生自己進行觀察、操作和推理，查看平行四邊形是否可以分成其他的圖形，讓學生通過比較來初步對于平行四邊形的面積進行了解.然后，教師指導學生通過學習計算公式的方式，查看自主探究的結果跟公式計算的結果有什么不同，激發學生的求知欲望.教師還可以在課堂上和學生一起參與剪紙游戲，把平行四邊形剪開之后拼接成長方形，培養學生的空間想象能力.

學生通過自主探究能夠強化數學知識的認知深度，對立體圖形能夠產生更加全面的認識.例如，初步認識立體幾何時，教師要鼓勵學生把多種感官調動起來參與活動，讓學生數一數、量一量、畫一畫，引導學生進行自主探索.在自主探索中學生會發現正方體的各個面都是大小相同的正方形，但是長方體的各個面卻并不一定都是大小相同的長方形.教師引導學生觀察長方體和正方體的特征，讓學生通過自主探究得出對面面積相等的結論.學生通過實踐操作能夠有效提升觀察能力，培養空間想象能力.

3.實踐活動鞏固數學知識

培養小學生的數學空間觀念，是一個循序漸進的認知過程，要從一開始的表象到抽象，從簡單到困難，逐漸提升學生的空間想象能力.例如，在學習“位置和方向”時，教師把數學知識跟體育課程中學生站的隊形相結合，讓體育委員引導學生向左轉、向右轉，或者是進行水平平移.小學生非常熱衷于參與實踐活動，并通過參與實踐活動對位置和方向初步產生概念.這種實踐活動既能夠提升學生的空間想象能力，又能夠提升數學學習的趣味性.學生認識到現實生活跟數學知識的聯系，能夠在面對實際問題的時候學會從數學角度尋找解決方法.數學科目的學習能夠讓學生在實際生活中應用數學知識.在學習“長方形和正方形面積”時，教師通過課件先把正方形和長方形的圖片展示出來，跟學生一起計算面積，也可以帶領學生進入籃球場和羽毛球場，讓學生自主尋找辦法計算出體育場地的面積.學生通過解決生活實際問題體會到學習數學的樂趣，提升參與積極性.

4.通過畫圖訓練發展空間想象能力

教師在課堂教學中進行畫圖訓練，能夠深化學生對于數學知識點的理解和掌握，也能夠幫助學生提升空間想象能力.圖形對于小學生來說屬于直觀事物，教師可以讓學生通過畫圖來輔助自己思考.在學習“長方體和正方體”這部分內容時，為了能夠培養學生的空間想象能力，教師引導學生初步了解知識點，并提出問題：“有一個長方體紙盒，長5厘米，寬3厘米，高2厘米，要做成這樣的紙盒需要多大面積的紙板？”學生開始嘗試畫圖，思考紙盒究竟需要多大面積的紙板.學生憑借自己的想象力解決問題有點困難，可以借助教師的引導完成畫圖.教師的畫圖教學可以先從平面畫開始，畫出水平放置的平面，然后畫出從不同角度觀察的平面.教師要適當傳授學生畫圖技巧，為幾何圖形的學習打下良好的基礎.教師的引導能夠幫助學生在自己的腦海中形成立體圖，培養了學生的幾何意識，幫助學生掌握畫圖規律和畫圖技巧，讓學生在大腦中實現空間實體的抽象推理和分析，提升了學生的空間想象能力，有效提升了數學知識學習水平.

5.利用實物提升空間想象能力

小學生的思維比較簡單，對于很多復雜的數學知識點難以理解，尤其是幾何圖形的數學題目，學生感覺難以尋找解題思路.在傳統數學課堂教學中，硬性灌輸式教學模式已經難以滿足學生的發展需求，對課堂教學質量的提升也會產生影響.因此，教師在教學中要引導學生觀察實物，利用具體實物輔助進行教學，幫助學生思考數學問題，提升學生的空間想象能力.例如，教師首先在講桌上放一個長方體讓學生進行觀察，讓學生從正、側面和上面看長方體，觀察會形成什么圖形.學生表示在觀察之后看到的都是長方形.教師繼續提出問題：“如果我把這個長方體換成球，你們想象一下，還是從三個角度進行觀察，會看到什么圖形？”通過教師提出的問題，學生的腦海中自然浮現出球，調動自己的空間想象能力，再借助剛才長方體的實踐分析經驗進行思考，學生得到答案：不管從哪個方向看，看到的都是圓形.接下來教師繼續借助具體實物完成物體觀察，讓學生能夠對物體產生更加立體和直觀的認識，幫助學生開發空間想象能力.

6.培養學生的觀察習慣

教師需要積極培養學生事物觀察習慣，讓學生對事物能夠產生直觀的體驗和感受.學生如果缺少了觀察事物的習慣，會忽略生活中存在的很多內容.例如，在生活中存在大量典型的幾何圖形，很多物體的構造中其實都融合了學生需要掌握和理解的幾何知識點.學生如果能夠學會在生活中留心觀察、勤于思考，就能夠留下較深刻的學習印象.在課堂教學中，教師需要引導學生自主聯想，把生活中自己觀察到的事物充分調動起來，形成條件反射，對于課堂學習的數學知識點理解得更加容易.培養學生的觀察習慣，提升學生的直觀體驗，才能夠真正提升學生的空間想象能力.例如，教師可以讓學生參與物體分類的教學活動，讓學生直觀地辨別出物體的形狀和名稱.學生可以結合生活中比較常見的球、積木、文具盒和茶葉罐等，通過觀察和分析形成對幾何體的直觀感受.除了分類活動之外，學生還可以通過描述實物和模型的形狀，更加直觀地辨別物體形狀，并學習聯系生活實際，把這幾種幾何體在頭腦中簡單地建立表象認知.學生通過培養觀察事物的良好學習習慣，能夠尋找到觀察事物的良好方法，增加觀察過程的體驗和感受.通過觀察，學生能夠積累更多的學習感受和學習經驗，在接下來的數學知識學習中，也能夠積極開展空間聯想，提升數學知識的學習水平.

結?語

培養小學生的空間想象能力十分重要.在實際數學課堂教學中，教師要根據小學生的年齡特點和知識結構，培養小學生的空間想象能力，讓學生對于數學知識擁有更加系統的認知，開拓學生的創造性思維，提升學生的數學學習水平.

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