小學數學課堂教學中學生空間思維的培養策略

汪康

（甘肅省廣河縣新莊小學，甘肅 臨夏 731300）

引言

空間思維能力是核心素養中的組成部分，在小學數學教學中發揮著重要的作用，教師應重視對空間思維能力的培養。如果教師在教學中只重視對知識的講解，忽略了學生空間思維的發展，則會出現學生分析、思考問題時，思維轉換不及時的情況，甚至導致課堂整體教學效率降低。可見，空間思維能力的培養迫在眉睫。

一、培養空間思維能力的重要性

空間思維能力是數學學習中一種非常重要的能力，是啟蒙的重點，也是數學思維的重要構成部分。一些學者甚至將空間思維作為區分“普通人”“學霸”和“天才”的重要標準，可見培養空間思維能力的重要性。但很多人仍對空間思維能力理解較少，其實這種能力指的是人能夠跳出平面，從多角度思考、理解和記憶知識，是一種較為立體的思考能力。簡單來說，就是在腦海中想象出形狀、位置和空間關系的能力。空間思維能力較強的人，在工作和學習中會更加得心應手，而對于學生來說，較強的空間能力對其想象力、抽象思維等發展都有著重要意義，學生能夠利用這種能力更好的認識周圍的世界。反之，空間思維較差的人，在工作和學習中就會顯得雜亂無序，經常無法高效地完成任務，如部分學生完成教師布置任務時沒有章法，導致效率低，結果差強人意。同時，空間思維能力也影響著學生學習能力、解決問題能力等的培養，并影響到未來的職業生涯。由此可見，教師應在數學教學中，運用多樣化教學方法，重視培養學生的空間思維能力。

二、小學數學課堂教學中如何培養學生空間思維

（一）舉一反三，動態演示完善物體表象

幾何圖形是小學數學教學中的重要組成部分，也是學生學習中的重難點，為了提升教學效果，教師可以合理運用多媒體、交互白板等現代化教學手段，演示提前準備好的動態視頻，鼓勵學生從正面、側面、上面等多個角度依次對圖形進行觀察。觀看動態視頻后，教師再引導學生將視線與物體處于同一水平進行觀察，并聯想到剛剛看到的完整圖形，從而更好地解決在觀察圖形中產生的疑惑，豐富物體的形象[1]。在這樣的教學形式下，學生能夠將觀察和想象有機結合，通過邏輯思維在腦海中建立完整的物體表象，從而提升空間思維能力，達到舉一反三的效果。以《觀察物體（二）》教學為例，教師在課堂中可以根據學生不同的觀察角度，制作多媒體動態演示視頻，這個視頻中直觀地向學生呈現物體的證明、左面和右面，學生在觀察這一視頻的過程，就經歷了從實物過渡到圖像的過程。接著教師引導學生將視線與物體處于同一水平，讓學生只能看到其中的某一個面，再借此讓學生畫出所觀察到的圖形。這種教學過程中，學生會解開很多學習中產生的疑惑，同時體會到實際圖形與自己想象的圖形有所偏差，繼而認識到只有將觀察和想象力相結合，才能在腦海中還原正確的幾何圖形，達到提升空間思維能力的目的。

（二）由此及彼，實物呈現建立空間意識

正所謂：知識來源于生活，又高于生活。數學知識的學習也是一樣，在教學中教師要意識到小學生知識儲備少這一短板，多借用其最熟悉的生活常見事物授課，更有利于學生對知識的掌握。尤其是在講解難度較高的幾何知識時，教師應善于使用身邊的生活資源，引導學生在幾何知識與形象思維之間建立實質的聯系，這樣在講解理論知識時使用生活常見事物，有助于學生空間意識的形成。以《長方形和正方形》教學為例，在課堂中讓學生先從熟悉的教室出發，找一找哪些物體的面形狀是長方形？哪些物體的面形狀是正方形？再讓學生找一找教室哪些面由長方形組成？哪些面由正方形組成？這種將數學教學融入生活場景中的方式，能夠讓學生借助真實的教室空間，對長方形和正方形有基本的了解和認識。通過這種學習方式，學生可以意識到長方形有四條邊，兩條較長的邊是它的長，兩條較短的邊是它的寬，正方形也有四條邊，但邊長相等。這樣，教師就利用生活中的實物，讓學生意識到了幾何圖形與現實生活物體之間的聯系，從而引導學生建立基本的空間意識，達到培養空間思維的目的。

（三）融會貫通，利用練習強化思維想象

課堂的結束并非是學習的結束，學生想要學好數學知識，并提升自身空間思維，不能僅依靠課堂理論學習，還要借助習題來加強對知識的掌握。有效的練習能夠提升課堂教學效率，推動空間思維的形成[2]。對此，教師在設計練習時應投入更多的心力，以啟發學生思維、靈活運用知識為目的，提出更具探究性的問題。例如，在學習完《除數是一位數的除法》后，教師可以展示這樣一道例題：一個大于10 的數，被6 除余4，被8 除余2，被9 除余1，這個數最小是幾？這道題目對空間思維能力較差的學生來說有一定的難度，求解時也不知道該如何下手，原因是其并沒有意識到6、8、9 這三個數之間的關聯。對此，教師再故意提出另一個類似的問題：一個數被6 除余10，被8 除余10，被9 除余10，這個數最小是幾？學生通過對這兩道題的對比和分析，意識到教師考查的知識點是最小公倍數，并運用空間思維能力，先將這 個 數 以a 代 替，列式表達a÷6=b……4，a÷8=c……2，a÷9=d……1，再根據除數與余數之間的規律：6+4=10，8+2=10，9+1=10，將這式子重新列為a÷6=（b-1）……10，a÷8=（c-1）……10，a÷9（d-1）……10，從公式中可以看出，這個最終的數字a就是6、8、9 的最小公倍數加余數，也就是72+10=82。學生通過完成這類練習題，能夠加強對知識點的理解，并在分析題目和解決題目時，靈活運用已掌握知識點，這不僅有助于提高學生的創新思維，還能培養學生的想象力。

（四）圖文結合，數學模型提升空間思維

小學數學教學中基礎知識較多，與學生的日常生活聯系非常密切，教師在教學中應重視運用建模思想，將學生生活中常見的事物轉化為數學模型，讓其在課堂中感受到生活氛圍。而且，小學生的空間思維能力較差，難以理解抽象知識，而通過圖文結合的形式，能夠將文字轉化為圖形，從而更好地提升學生的學習興趣。而且，這種教學方法的難度較低，更符合學生的認知形式，對培養學生空間思維能力也有一定的幫助。以《倍的認識》教學為例，教材中以“兔子分蘿卜”的問題來幫助學生認識到“倍”的概念，但單純借助教材中的插圖展開講解，部分學生難以對知識形成正確的認識。對此，教師應在課前制作一些紅蘿卜、白蘿卜和胡蘿卜的彩色卡片，并向學生演示“分蘿卜”的過程，如學生先數一數教材插圖中各種蘿卜的數量，教師則拿出對應數量的蘿卜圖片，通過直觀對比讓學生了解不同種類蘿卜根數的關系，并掌握到倍的概念。在課堂學習過程中，學生通過觀察、比較圖片的變化，能夠經歷構建“倍”的直觀模型學習過程，更好地把握倍的本質。

（五）創新教學，動態課堂增強空間思維

小學生雖然思維能力還很稚嫩，但具有較強的好奇心，更愿意對新鮮事物產生強烈的好奇心。因此，教師在教學中培養學生空間思維能力時，應借助這一特點，運用現代化教學手段來激發其學習興趣，以便構建更高效的數學課堂。多媒體能夠更好地將知識以動態畫面呈現出來，運用生動、有趣的形式，將各種各樣的圖形展現在學生面前，吸引學生的注意力，從而極大提升其對知識的興趣。另外，多媒體能力將抽象的概念以直觀的形式展現出來，能夠幫助學生由具象思維向抽象思想過渡，從而促進空間思維能力的提升。

以《面積》教學為例，教師可以在課堂中先為每個學生發一個鄰邊分別為6cm、5cm，高為3cm 的平行四邊形，讓學生嘗試用數方格的方法計算出它的面積，并說一說計算過程。部分學生闡述自己的解決過程為，將平行四邊形突出的一角剪下來，補到另外一邊，將其轉換為一個長方形，再數格子發現它一共占了18 個格子，最終確定面積為18cm2。在學生動手操作的過程中，教師要在教室中來回巡視，觀察到部分學生沒有作出高，只是憑借感覺剪下突出的三角形，結果又拼成了一個平行四邊形。這是空間觀念上存在的問題，教師應借助投影向學生展示正確的做法，讓其意識到如何正確找到平行四邊形的高，并規范地沿著高線剪下來，從而數出平行四邊形的面積。為了幫助學生進一步的鞏固和理解，教師還可以用教具將整個過程重新演示一遍，這會加深學生對面積的印象，對發展學生空間觀念也是非常有必要的。

（六）一題多解，多角度培養空間思維

具備良好空間思維的學生，能夠從多個角度來看待問題，分析問題并解決問題。因此，教師可以借助“一題多解”的教學形式，指導學生靈活思考問題，并鍛煉空間思維能力。在數學解題中，推導過程往往分為正向思維和逆向思維，這就是不同角度、不同方向解決問題的一種表現形式。因此，教師在課堂中應精心設計，用不同的方法去解題，從而加強對知識的理解，并培養空間思維能力。

例如，在學習完《除數是兩位數的除法》后，教師可以設計這樣一道題目：小軍和小敏去文具店買同一種鉛筆，兩人共買22 支鉛筆，小軍比小敏多買2 支，小軍用去48 角錢，小敏用去40 角錢，問每支鉛筆多少錢？教師可以引導學生利用多種方法進行解答。同學甲利用總錢數與相應的支數的和，列式為：（48+40）÷22=4（角）；同學乙則根據錢數差與所對應的支數差，列式為：（48-40）÷2=4（角）；同學丙則根據小軍的錢數與對應的支數，列式為：48÷{（22+2）÷2}=4（角）；同學丁則根據小敏的錢數與對應支數，列式為：40÷{（22-2）÷2}=4（角）。從以上式子中不難看出，四名同學分別從不同的角度來思考問題，并借助不同的方法去解題。過程中既鞏固了對除法運算知識的掌握，又開拓了學生的視野，對培養其空間思維能力有著重要的意義和作用。

結束語

總的來說，空間思維能力的培養在數學教學中占據著重要地位，在實際教學中，教師應引導學生在動手操作和觀察感知下，逐步形成良好的空間概念，這樣才能不斷地提升學生的空間思維能力。同時，教師應借助多媒體和生活中的事物，與教學內容相結合，以便不斷激發學生學習興趣，深化對知識的理解，從而培養其良好的空間能力。