小學數學教學中學生空間觀念和思維能力的提升

摘 要：本文研究小學數學教學中學生空間觀念及思維能力發展的有關內容，希望通過數學實踐活動、空間圖形教學活動，促進學生數學空間觀念的形成與發展，并培養學生的創新思維能力和空間思維能力等。本文結合實際生活及學生動手操作的實際情況，進一步引導學生培養空間觀念，以促進學生整體思維能力的提升，為學生整體思維的發展奠定基礎。

關鍵詞：小學數學;空間觀念;思維能力

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-624X（2021）06-0057-02

引 言

我國義務教育階段對學生空間觀念和思維能力的發展提出了明確的要求，要求教師將空間觀念與日常生活結合，注重培養學生良好的觀察能力、推理能力，并引導學生自主探索，通過實踐創新培養學生多種思維能力，突出空間觀念和思維能力在小學數學教學中的重要價值，不斷提高學生解決問題的能力，發揮空間觀念的教學作用[1]。本文研究小學數學教學活動中有關學生空間觀念和思維能力的內容，進一步豐富學生的思維能力發展思路，體現空間觀念發展的重要性，奠定學生長期學習和掌握空間觀念的重要基礎，形成了數學空間思維能力教學系統，在學生主動參與的過程中，與學生進行思維上的溝通與交流，培養學生的思維能力。

一、在具體實物中構建學生的空間感

在小學數學教學活動中，教師引導學生構建空間觀念，使學生切身感知空間效果，能夠加深學生對空間觀念的理解，使學生將空間思維與實際生活體驗聯系起來，以提升學生學以致用的能力。

例如，在“長方體和正方體”一文的教學活動中，教師將日常生活中的玩具包裝等作為教學活動的素材，使學生切實感受生活中的長方體和正方體，提高學生的空間感知能力，讓學生充分了解長方體和正方體，并從外觀上區分長方體和正方體。學生觀察長方體和正方體的外觀，構建空間立體思維觀念，能培養良好的空間思維能力，為更深入了解實際生活中的立體事物奠定基礎。學生對“長方體和正方體”空間感知效果較好，空間思維能力獲得了發展。通過與日常生活中事物的聯系，學生構建了基本的空間觀念，更加立體、多元化地了解生活中的事物。教師將學生置于具體的實際環境中，讓學生感受立體概念，并對立體觀念形成了初步的認知。教師將生活中的魔方、水立方等空間感極強的實物呈現給學生，能夠激發學生主動探究的興趣，培養學生的空間思維能力，讓學生感知實物中的空間，形成空間化的思維方式。教師還可以將生活中的建筑物作為空間立體圖形引入課堂中，以圖片的形式展示出來，潛移默化地引導學生參與數學空間觀念的教學，繼而全面提升學生的思維感知能力，同時提高學生的學習主動性，使學生發揮想象力，主動融入課堂中，與教師互動交流、與同學互動交流，進一步培養學生的空間立體感，提高數學教學效果。

因此，在數學活動中構建學生的空間觀念，有助于提高學生的數學空間思維能力，以及數學學習積極性和主動性。在構建學生空間觀念的過程中，教師能夠促進學生數學思維能力的提升，培養學生的空間思維，從而滿足學生的空間觀念發展需要，使學生形成個性化的數學空間思維。

二、用生活經歷培養學生的創新思維能力

小學數學教學離不開圖形，教師可以利用日常生活中常見的圖形引導學生構建空間結構，使學生逐漸養成空間思維習慣，以此提升學生的數學空間思維能力，擴展其空間圖形學習的范圍[2]。

例如，在“圓的認識”的教學過程中，教師可以利用動畫影像向學生展示車輪為什么是圓的，如果將車輪做成正方形和長方形會怎么樣。學生根據日常生活中的經驗，得出車輪只能是圓的。學生可以聯想到日常生活中的鐘表、桌面、硬幣等，并對圓有了更深入的了解。教師將圓與長方形和正方形進行對比，認識到圓是由曲線構成的。與此同時，教師引導學生探究圓心、半徑、直徑等圓的相關知識，使學生的空間觀念和思維能力得到進一步發展，從而全面培養學生的創新思維能力，鍛煉學生利用圓的知識解決實際問題的能力。相對于長方形和正方形而言，圓比較抽象，學生在已有的空間觀念基礎上借助圓來加深空間認知，能夠培養良好的思維習慣。

又如，在“圓柱的認識”的教學中，教師先將生活中的“圓”引入課堂中，太陽是圓的，十五的月亮是圓的，之后讓學生思考將無數個圓疊加起來會出現什么現象。教師將15個大小相同的圓形紙片疊加起來，讓學生看到高度在升高，在圓的大小不變的情況下，圓柱體的形象直觀地展現在學生眼前，這能夠提升小學數學空間觀念的教學效果。教師結合實際生活中的案例，培養學生的創新思維能力，并開展數學空間觀念教學，培養學生良好的思維意識。同時，教師要引導學生自主探究與空間立體圖形有關的內容，使其形成良好的學習和思維習慣，以滿足學生的思維發展需要，提高學生的創造能力。尤其是在空間概念的教學過程中，學生的參與積極性更強，互動交流更加頻繁，能夠在逐步穩定的環境中拓展學習空間，使學生以良好的思維習慣來完成對空間觀念的學習。

因此，在小學數學教學過程中，教師可通過空間圖形教學培養學生的創新思維能力，進一步提升學生空間觀念和思維能力發展的可能性，同時發揮知識遷移能力的作用，引導學生主動思考數學知識，使其可以更好地感知數學空間教學內容，養成良好的數學思維習慣，奠定學生長期、穩定學習的重要基礎。

三、用立體圖形發展學生的空間觀念

教師可以通過“圓錐和圓柱”單元的學習來發展學生的空間觀念，并在教學中引導學生積極思考，使其主動參與到教學活動中，以此來提升學生的創新實踐能力，奠定學生創新思維發展的重要基礎。

例如，在“圓錐和圓柱”一節的教學中，教師引導學生觀察圓錐和圓柱的特點和構成，讓學生認識圓柱的底、高、側面積，圓錐的底和高，并掌握圓柱的側面積、表面積，以及圓柱和圓錐的體積計算方法等。通過不斷觀察、對比圓柱、圓錐的模型特點，學生能夠了解二者的關系，進而發展空間觀念。學生在經歷了對“圓錐和圓柱”的探討后，能夠自主解決實際問題。與此同時，學生掌握了圓錐和圓柱的表面積和側面積計算公式，了解到圓柱是由兩個圓和一個長方形構成的，圓錐則是由一個圓和扇形構成的，并將圖形恢復成圓錐和圓柱的形狀。這樣能使學生對圓柱和圓錐有更加深刻的理解，從而培養了學生的空間觀念。在“圓錐和圓柱”教學活動中，教師采用立體圖形發展了學生的空間觀念，使學生樹立了立體思維理念，讓學生能夠充分了解感受立體圖形的特點，形成立體化的圖形感知。教學過程中，教師可以結合VR虛擬空間構圖的形式，帶給學生更加真實的體驗，增強學生的學習力，幫助學生學習立體圖形，并形成抽象思維，這對學生整體的空間觀念和空間思維方式的發展具有重要的促進作用。所以，在立體化的圖形中開展空間觀念教學，能夠發揮學生的主觀能動性，更容易激發學生學習的主動性，進而達到理想的教學效果。

因此，教師以“圓錐和圓柱”教學來發展學生的空間觀念，能夠實現對學生空間觀念的進一步升華，在“長方體和正方體”教學基礎上，拓展學生的空間思維。結合現代教學技術和理念，教師能夠進一步強化學生對數學知識的學習，并促進他們數學思維能力的發展。

四、通過動手操作提升學生的思維能力

為促進學生空間思維能力的發展，在構建空間表象的過程中，教師可以通過規范化操作，以具體的形象或圖象思維來提升學生的空間感知能力，讓學生在充分感知數學知識的過程中，領悟數學知識的內涵。

例如，在“長方體和正方體的表面積”一節的教學中，教師引導學生動手制作長方體和正方體，讓學生將長方體和正方體的展開圖組合起來，使學生構建空間立體感，形成立體化思維，同時讓學生結合操作經驗和感受，展示自己的思維能力發展過程。反復訓練后，學生的空間觀念更加牢固，他們對空間的理解更加深入，由此建構了空間立體感。在教師的引導下，學生在由二維平面到三維立體圖形的思考過程中，發展了立體思維和知識遷移能力。此外，學生在小組內共同探究空間圖形的特點，在生活中感知數學知識，應用數學知識解決生活中的問題，鍛煉自主學習能力、主動思考能力，經歷空間概念的形成過程，促進數學邏輯思維能力的提升，展示了良好的學習習慣發展的過程。教師在“長方體和正方體表面積和體積”的教學中，提高學生的聯想思維能力，幫助學生串聯知識點，能夠滿足學生持續學習和思維連續發展的需要。

又如，在“圓柱的表面積”一節的教學中，教師應鼓勵學生動手操作，了解圓柱是由圓和長方形構成的立體圖形，提升學生的抽象思維能力。同時，學生在動手操作的過程中，對圓柱有了更深入的思考，能夠學習和掌握生活中的圓柱，并觀察、體驗生活中的數學知識，形成了具有個性的學習思路，逐步提升動手操作能力，發展數學思維。

因此，動手操作能夠提升學生的思維能力，讓學生在共同體驗空間立體物體的過程中，在感官上和思維上對空間觀念形成認知，將空間立體化的事物轉變為形象思維，進而促進學生數形結合思維能力的發展。

結 語

在小學數學教學中，對學生的空間觀念與思維能力的培養應落實在教學活動的每個環節中，循序漸進，從具體到抽象，從抽象到思維，逐漸促進學生數學核心素養的提升。教師要充分利用生活資源，借助學生熟知的物品，幫助學生理解圖形，掌握圖形特點，并構建空間結構，形成構圖能力，實現學生空間思維能力的提升，從而為學生以后的學習奠定堅實的基礎。

[參考文獻]

王丹鳳.小學數學教學中學生空間觀念和思維能力的提升[J].時代教育，2018（14）：187.

盧鋒.發展空間觀念 提升思維能力：以小學數學教學為例[J].教育理論與實踐，2012，32（11）：58-60.

作者簡介：郭瑩（1987.2—），女，福建福州人，二級教師，研究方向：小學數學教學。