小學數學教學中如何培養學生的空間思維能力

蒙紹黃

（廣西壯族自治區河池市大化瑤族自治縣板升鄉三洞小學，廣西 河池 530817）

前言

《小學數學新課程標準》中明確提出了將培養學生的數學觀念作為數學教學目標之一，具體來說，就是讓學生通過探究幾何形體的形狀、大小，以及相互位置關系和變換過程，來識別幾何形體，掌握基本的幾何基礎知識和技能，并建立初步的空間觀念。這里的空間觀念就是空間思維能力，培養學生的空間思維能力有助于發展學生的想象力，開發他們的智力，促進他們邏輯思維和推理能力的提高。因此，小學數學教師應當把培養學生的空間思維能力當作教學重點，這也是學生應當具備的數學素養之一。

一、通過觀察比較圖形，讓學生初步建立空間觀念

以形象直觀為主是小學的思維特點，他們對數學幾何圖形的認識大多是基于對現實生活中實物原型的觀察而獲得的，因此，在小學數學教學中，教師可以借助學生的認知規律和思維特點，給學生提供具體的實物，或者讓他們觀察現實生活中的原型，通過直觀的、形象的觀察、比較、感知來認識幾何形體，初步形成空間觀念，進而提高學生的想象能力，幫助他們更好地理解現實中的三維立體空間。比如，在讓學生認識長方體、正方體、球體、圓柱體等常見的幾何形體時，教師可以讓學生觀察他們在生活中常見的、熟悉的物品，如籃球、乒乓球、魔方、鞋盒、粉筆盒、牙膏盒、教材、鋼管、筆筒等，或者把這些物品帶到課堂上，讓學生近距離觀察、觸摸，再進行比較和分類，這樣學生就能夠從積累豐富的感知經驗，也能大體概括出各個幾何形體的特點，進而有助于他們空間觀念的建立。

二、通過創設情境，讓學生對空間圖形的學習感興趣

要想培養學生空間思維能力，除了讓學生建立初步的空間觀念之外，我們還應該讓學生愛上圖形以及幾何相關知識的學習，只有學生愛學、樂學這部分知識后，才能主動積極地投入時間和精力來探索這部分知識，從而提高自身對幾何、圖形知識的認識和理解。

例如，教學“圓”相關知識時，我們可以借助實物鐘表、自行車輪胎引入，并利用多媒體課件讓學生欣賞一組圖片，讓學生了解在自然現象、建筑物、工藝品中都能找到圓的足跡，在此基礎上，再讓學生舉例說說生活中的圓，孩子們爭先恐后地就舉出很多種：筆筒的底面是圓的，門鎖的面是圓的，碗口是圓的……我問學生：你們喜歡圓嗎？學生都說喜歡，接下來帶領學生一起走進圓的世界。像這樣讓學生在熟悉的生活情境中，在美的熏陶情感帶動下進入本節課學習，既讓學生感受到數學與生活的緊密聯系，又有效地激發了學生的學習興趣。

三、設計探究活動，培養學生空間思維

心理學研究表明：促進人們素質個性發展的最主要途徑是人們的實踐活動，而“玩“正是兒童這一年齡階段特有的實踐活動形式。愛玩是小學生的天性，我們在教學中，要把課本中的一些新知識轉化成“玩”的活動，多讓學生動手操作，讓學生在“玩”中探究知識。通過動手操作，學生不僅可以獲得大量的感性知識，還有助于提高學生的學習興趣，激發求知欲望。如，在教學“圓的面積”時，我們可以開展如下探究合作活動，引導學生推導圓面積公式：

首先提出問題：圓的面積怎樣計算呢？計算公式又是什么？你們想知道嗎？ 我們先來回憶一下平行四邊形的面積是怎樣推導出來？

其次要求學生動手操作：沿著平行四邊形的高切割成兩部分，把這兩部分拼成長方形。

接著啟發學生思考：圓能轉化成我們學過的什么圖形？你們想知道嗎？（邊說明邊演示）把這個圓平均分成16份，沿著直徑來切，變成兩個半圓，拼成一個 近似的平行四邊形（圖1）。

如果老師把這個圓平均分成32份，那又會拼成一個什么圖形？（師課件演示）（圖2）

最后啟發學生思考：如果再繼續分下去，分的份數越多，每一份就會越小，拼成的圖形就會越接近于什么圖形？（長方形）

通過這一環節，滲透一種重要的數學思想，那就是轉化的思想，引導學生抽象概括出新的問題可以轉化成舊的知識，利用舊知識解決新的問題。并借助電腦課件的演示，生動形象地展示了化曲為直的剪拼過程。在這個過程中，每名學生都經歷了觀察、實驗、猜測、驗證和推理的活動過程，并最終通過合作交流得出了結論。讓學生的實踐能力、觀察能力、操作能力和分析推理的能力都在活動過程中得到了發展。

四、鼓勵學生解決實際問題，發展學生的空間思維能力

在課堂上，教師通過講解、演示，以及學生的觀察，可以幫助形成和建立初步的空間觀念，但要使學生的空間思維能力得到發展和提高，就需要結合實際生活中的問題來幫助學生強化和鞏固所學。因此，小學數學教師要引導學生用已經學過的空間和幾何基本知識和技能來解決現實中的實際問題，將數學課堂延伸到生活中，進而促進學生空間思維的發展。比如，生活中有很多需要計算長方體或正方體表面積的問題，但通常情況下，并不需要計算六個面的面積，如計算一個游泳池需要貼多少瓷磚，粉刷一間屋子需要多少涂料等，這些問題都需要學生結合實際情況來解決，如游泳池的表面積包括四周和一個底面，粉刷屋子要扣除地面和門窗的面積。在解決實際問題的過程中，學生既鞏固和復習所學知識，也鍛煉了空間思維，促進了他們空間觀念的發展。

結束語

總而言之，培養學生的空間思維能力是小學數學核心素養的本質要求，同時也是學生思維能力發展的內在需求。作為新時代數學教師，我們應該依托教材內容，借助幾何與圖形相關知識培養學生的空間思維能力，促進學生思維發展。