數學空間思維能力提升的策略研究

董玉云

【摘要】空間思維能力是小學生在數學課程中培養的重要能力之一，也是學生核心素養的重要組成部分，是數學課堂活動實施的重要目標。它有助于學生思維能力的提升，有助于學生認識生活空間、理解生活空間，有助于培養學生從具體到抽象、從抽象到具體的能力。文章結合教學實踐，從數學抽象到生活具體、從生活具體到數學抽象、抽象與具體的相互聯結三方面入手，激發學生的生活體驗，促進學生的知識應用，培養學生的空間觀念，提升學生空間思維能力。

【關鍵詞】小學數學;空間思維能力;策略

空間思維是一種抽象與具體的概括能力，要求學生要能從生活素材中抽象出幾何圖形，要從幾何圖形中概括出生活中的具體實物，從而幫助學生更好地解決數學空間問題，培養學生空間建構的能力，提升學生空間觀念的核心素養。在數學教學過程中，教師往往通過開展教學活動，引導學生對幾何體的形狀與相互位置關系以及變換過程等進行探究，并對幾何形體進行識別，進而對幾何基礎知識與技能進行更好的掌握，實現空間觀念的構建，培養學生抽象到具體、具體到抽象的高層能力，進一步提升學生學習數學知識的邏輯思維與推理能力。所以，在開展小學數學學科教學時，教師應當將教學重點定位于對學生這一能力的培養方面。本文在此提出相應的實施策略，為該學科教學提供經驗指引。

一、具體與抽象的相互聯結，促進學生空間思維的構建

在學習數學知識時，小學生的思維能力處于發展階段，他們的空間構建能力很低，通過實物進行空間構建的能力還得不到很大的發展。小學生雖然可以對物體的大小與長度進行客觀反映，但無法真正反映其空間形態，生活與數學的聯系還不夠緊密。因此，在開展數學教學時，教師可以激發學生的生活體驗，將測量和分析數據等活動同幾何圖形進行密切聯系，以此促進學生從數學抽象到生活具體的能力的提升，提升學生空間立體的思維能力，強化學生對幾何圖形的觀察能力，以此實現數學空間思維等方面能力的培養與提升。

例如，在學習圓的面積與周長計算公式之后，教師讓學生按照公式估算出學校操場的面積，并帶領學生去操場實際測量，用實際的數據進行操場面積的計算，從而把估算的數據與實際的測量數據進行對比、分析，計算出誤差大小，并形成從數學數字到生活數字的聯結，讓學生在數學中學習生活、在生活中學習數學。開展這種實踐活動，有助于學生深化對數學空間知識的認識，分析判斷自己的數學空間與生活空間的區別，從而更好地實現數學空間與生活空間的有效銜接，對于學生更好地學習數學空間、立體幾何等相關知識具有非常重要的作用。

二、從生活具體到數學抽象，提升學生立體空間抽象的能力

生活是一切真知的來源，只有將知識融于生活，知識才能被更好地理解與吸收。因此，對于小學生而言，在學習數學知識時，就要運用形象思維，從生活具體到數學抽象，提升自己的空間思維能力。所以，要想對學生的空間思維能力進行培養，教師可以充分借助學生的認知規律與思維特征，為學生提供具體的實物，要求學生對生活原型進行認真觀察，真正地實現在生活中學習，在生活中構建立體空間的效果，增強學生對幾何形體的感知，幫助學生對空間觀念進行初步建構，促使學生的想象能力得到不斷的提升，進而幫助學生更好地理解三維立體空間，以此實現對學生空間思維能力的培養與提升。

例如，在對長方體和正方體以及圓柱等進行教學時，教師可以從生活中尋找一些相關的事物，作為學生構建空間思維的重要素材。例如，教師可以利用魔方等對正方體進行演示，可以利用牙膏盒等對長方體進行演示，利用積木對圓柱體進行演示等。同時，教師可以將這些物品拿到課堂上，鼓勵學生對其進行近距離的觀察，用手進行觸摸，了解這些空間結構，從而讓學生在腦海中構建這些幾何結構，想象這些結構的各種立體結構，并從生活中的經驗積累產生更多的對幾何圖形的認識與感知，對幾何形體的特點進行有效概括，進而更好地建構空間學習觀念，從而實現多個方向與視角構建空間圖形。如在對魔方從不同視角進行觀察時，所看到的圖形實際上并不相同。通過這種方式，學生對于幾何體的認識更加深刻，能初步了解幾何體同平面圖之間所具有的關聯，更容易掌握立體圖形的面積、體積計算方法。教師在教學數學知識的同時，還能較好地培養學生的空間思維，使之立體空間抽象能力顯著提升。

三、從數學抽象到生活具體，培養學生立體空間還原的能力

數學課堂既包含著具體，也囊括著抽象。在教學抽象的數學問題時，教師要鼓勵學生將抽象的數學知識進行還原處理，還原成生活中的原型，幫助學生理解數學抽象，從而更好地實現數學空間思維能力的提升。在此過程中，教師要引導學生認真思考數學問題，將數學問題抽象成生活實際，與生活原型建立聯系，幫助學生構建空間模型，從而更好地實現對數學問題的分析與理解，提升空間思維想象力，促進學生數學思維能力的提升。

例如，鋪路工要用方磚鋪設一條路，磚塊長、寬都是40cm，每四塊白色磚塊的周圍要圍繞12塊灰磚，照這樣的方式計算下去，8000米的路需要多少白磚與灰磚？題目給出的鋪設圖形數據龐大，學生壓根無法入手，不知道應該怎么計算出白磚與灰磚的數量。因此，教師要引導學生將此類問題進行具體化處理，繪制出更多的圖形（如圖1），用生活中的原型來幫助學生理解其中的數據關系，從抽象的龐大數據中找出其中的規律，用具體的圖形將更多的數據進行羅列、展示，從而在抽象的模型中通過繪制生活原型的方式探究出數據之間的關系，從而得出關系式，計算出白磚和灰磚的具體數量。

總體來說，通過開展小學數學教學，培養和發展學生的空間思維能力，并非一個短期過程。對于小學生來說，在小學階段培養和發展空間思維能力，是其形成該能力的初級階段。因此，小學數學教師要積極探索和交流，加強經驗總結，把握教學契機，采用多樣化的指導方法，促使學生在學習過程中實現空間思維能力的有效提升，進一步提升學生的數學核心素養。

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