如何在小學數學教學中培養學生的空間觀念

☉王俊淵

空間觀念的培養需要學生具備一定的數學理論知識，并且在自主的想象力和創造力方面達到一定的水平層次。對于小學生來說，空間觀念的培養從客觀上具備一定的難度，但教師應當認識到空間能力對于小學生數學課程學習質量的促進作用，力求在常規的課程教學中選取科學的教學切入點，按照循序漸進的原則培養學生的空間觀念，為學生數學知識的學習提供更大的促進和幫助。對于學生來說，具備了良好的空間觀念后，其數學知識的學習質量和狀態也會得到更進一步提升。

一、小學階段培養學生空間觀念的重要價值

（一）為激發學生的想象力和創造力奠定基礎

學生想象力的激發對于學生的空間觀念培養具有非常重要的實踐意義。空間觀念本身就是基于一個虛擬的環境和空間，通過想象力的發揮為數學問題的解決找到思路和方法的過程。因此，學生只有從主觀出發具備良好的想象力和創造力，才能更進一步地在有關數學問題的解決過程中，利用空間觀念找到解決問題的科學方法［1］。當教師在數學課程的教育引導中，將空間觀念的培養作為一個目標進行設立，則意味著小學生的想象力和創造力的激發，能夠通過具體的數學問題研究和數學思維引導得到更加充分的實現。對于小學生來說，這符合其身心發展的基本特征。在未來的數學課程學習中，空間觀念以及想象力一直也會是數學知識學習效果提升的重要動力。

（二）為后續的數學課程教學打下基礎

后續的數學課程教學，主要是指更加具有難度和對學生的空間想象力要求更高的幾何類課程或圖形識別類課程。雖然這類課程不一定在小學階段就完成全部的教學過程，但從小學階段入手培養學生的相關能力，有利于使學生的思維發展在延續的過程中找到明確的方向，這也能夠為學生后續創造力和思維能力培養打下一定的基礎。對于小學生來說，啟蒙階段的教育引導中，其接受能力會更強，教學引導效果取得在難度上也更低。因此，教師可結合初級階段的空間思維引導素材，在課程教學組織的過程中，加強對學生這方面能力的鍛煉，為其后續的更加有難度、更加有深度的數學知識學習奠定一定的思想和實踐基礎。

（三）為學生解決實踐中的數學問題打好思想基礎

數學問題本身就是與人們的生活實踐具有緊密聯系的問題，解決數學問題的過程也是從生活的維度出發找到問題的引發原因，并應用數學思維解決問題的過程。基于此，若學生在一些抽象的數學知識理解上缺乏空間思維的引導，則對于一些生活中的實際問題就會缺乏以數學思維進行思考和分析的能力［2］。對于學生來說，這會阻礙其解決綜合性數學問題以及生活中實際問題的順暢性。而有了空間想象思維，一些表面上看起來并不具備解決方法的問題，就可以由學生依托空間想象思維找到解決問題的思路和方法，這是提升學生數學實踐學習能力、培養其實踐思維的重要途徑，更是促使學生感受到生活與數學之間緊密聯系的科學方法。

二、小學生數學空間觀念培養的基本原則

（一）結合學生的基本興趣和主觀需求實現空間觀念的培養

從本質上來說，數學空間觀念的培養是一個從無到有的建立過程。對于小學生而言，這種從無到有的建立過程，會使其感受到在理解和學習過程中存在一定的難度。因此，小學生在初步接觸到空間觀念和空間性的數學思維以及學習要求時，往往會表現出較大的困難感。部分學習基礎較差的學生還有可能對這部分知識產生較大的抵觸情緒。在這種情況下，教師為了取得預期的良好教育教學效果，更需要在空間觀念培養的教育目標背景下注重與學生進行溝通交流的方式方法，做到充分對學生的基礎學習能力和思維模式進行充分尊重，力求通過尋找更加適合于學生學習和理解的教學思路和方法開展相應的教育教學工作。教師應當避免完全按照既定的教學任務目標和教學程序完成相應的教學任務，因為在過于傳統和固定的方式方法引導下，不容易有效實現學生空間觀念的培養目標。

（二）選準教學引導的相應切入點

在數學核心素養培養的過程中，空間觀念的培養屬于層次級別較高的一種能力培養內容。因此，在小學階段雖然沒有直接具有針對性的課程教學內容能夠實現高層次的空間觀念培養，但一些與圖形相關的簡單幾何課程能夠作為小學階段實現學生空間觀念培養的基礎內容。教師應當首先對這部分內容的體系結構和教學目標進行深入分析和研究，以便在空間觀念培養和具體的教學工作開展前找準相應的課程教學內容切入點，并且在教育教學的方式方法上做好組織和規劃，力求在實際開展教學時用科學的思路做指引，用合理的方法做載體，實現借助具體的課程教學內容完成學生空間觀念培養任務的效果。另外，基于空間觀念培養需要不斷思考和實踐的特征，教師還可以在具體的教學引導開展前與學生進行溝通和交流，盡可能將其思維狀態和模式向空間觀念培養的方向進行引導，激勵學生說出自身對空間觀念的理解，并且從生活中尋找一部分具有拓展性和生動性的資源素材，為空間觀念的培養提供支持。只有積極從多個方面入手實現這方面能力的培養，才能在小學階段就獲得這方面能力培養的階段性成果，最終為學生綜合數學學習能力和素質的提升打好一定的基礎。

（三）引導學生通過合作探討找到解決問題的辦法

空間觀念的培養過程中，合作探索是降低小學生研究和分析相關問題難度的科學途徑。因此，教師應當在教學引導的過程中運用合作探索的方法為學生的課堂教學過程的推進提供幫助。教師在具體的教學引導中可通過提出一個生活化的實際問題引導學生進行合作探討。在這個過程中，教師要及時聆聽學生不同的觀念和思維變化狀態，從而更進一步分析和研究其對于空間觀念和相關思維的理解和運用程度。教師只有充分發揮出有效的指導作用，才能夠最終幫助學生在共同探討的背景下解決具體的數學問題。同時，空間觀念也能在這個過程中得到同步的鍛煉。對于小學生來說，具有協助性的數學課程學習過程更能夠使其獲得主觀上好的數學課程學習體驗，最終增強學生對部分數學知識的學習信心。

三、結合數學課程教學內容，培養學生空間觀念的科學策略探討

（一）引導學生認識到問題的本質，為空間觀念的培養打好基礎

數學問題的表現形式和提問方法具有多樣性的典型特征。對于小學生來說，一旦提問的方式和數學問題的引導思路發生變化，部分學生在學習和理解中就會存在一定的困難和問題。為了降低學生學習的困難感，使其空間觀念的培養有一定的思想基礎和理論基礎，教師首先在初步的引導階段就應當將具體的數學問題用淺顯易懂且能夠反映其本質的方式方法向學生進行引導教育，使學生認識到不同的數學問題本質上是與空間環境或空間位置變化相關的一種活動狀態。當學生有了這種本質性的初步認知后，其看待數學問題的感受和方式方法就會出現一定程度的變化，這種變化能夠指導其在遇到具體的數學問題，或學習具體的數學知識時，能夠用一種更加具有適宜性的思維思考和分析相關的問題，最終解決相應的問題。例如，在《長方形和正方形》的課程教學中，教師就可以利用長方形和正方形在形式上能夠互相轉換的特征，幫助學生通過直觀的圖形觀察，用具有動態性的教具或視頻呈現工具，引導學生認識到長方形和正方形之間的轉換與其邊長的比例關系有非常直接的聯系。當學生首先從視覺上感受到兩種圖形之間的相互轉換聯系后，教師再進一步地將長方體或正方體的實際生活用品引入到課堂教學過程中，讓學生進行觀察，并且提出具有拓展性的長方體或正方體的面積計算實際問題。例如，一個長方形文具盒的面積該如何計算就可以被設置為一個具體的問題，讓學生進行思考和回答。在這個過程中，教師可將長方形的形狀圖片與長方形的文具盒進行對比展示，讓學生認識到長方形和長方體之間所具備的空間關系特征。在這個過程中，雖然學生理解和學習長方體的概念還存在一定難度，但這種具有延伸性的空間觀念培養嘗試能夠使學生有更進一步拓展思維的意識，從而為空間觀念的培養打下一定的基礎。另外，教師將文具盒的面積計算或邊長測量等實際問題轉換為圖形的觀察和計算問題的對比觀察方式，也能夠幫助學生認識到一些生活中的測量和計算問題本質上與數學知識具有緊密的聯系，從而激發學生主動參與相關課程學習的積極性。

（二）引導學生進行觀察實踐，提高其空間觀念深刻性

實踐課程的教學對于學生來說所具備的作用是非常突出的。因此，教師也應當結合具體的小學數學課程內容引導學生直接通過觀察實踐，對空間觀念在數學知識學習中的重要性進行充分的體會。在這個過程中，學生不僅能夠感受到數學課程的實踐性，也能通過具體的觀察實踐，對抽象的數學知識有一個更加深入全面的了解。對于學生來說，這種提升和完善的過程，是其新知識獲取感最強的過程。教師只要選取適當的教學切入點，組織相關的觀察實踐活動，就能夠達到培養學生空間觀念的目標。例如，在《平行四邊形和梯形》的課程教學中，教師就可以利用這兩部分圖形本身就具有較強的立體感的特征，直接引入生活中的平行四邊形和梯形的實物作為教學引導的基礎素材，讓學生進行直觀的觀察，并且以實踐能力鍛煉為目標，讓學生繪制出一些符合題目條件的平行四邊形和梯形圖案。而從空間觀念的培養角度上來說，教師為了切實提升學生的空間觀念，鍛煉學生的轉換思維和空間想象能力，教師在引導學生繪制圖形時可設置不同層次難度的問題，讓學生結合一個平行四邊形，通過面和線的調整，將其改良繪制為一個梯形的形狀。這個過程實際上是部分圖形的區域實現空間轉換的過程。教師為了將這種抽象的問題更加具體地向學生進行描述，可以設置一個改造模型的實踐項目，給學生布置設計固定規格的平行四邊形和梯形的實踐任務，引導學生對空間觀念在實踐中的積極作用有一個更加深刻的認知。

（三）注重學生相關能力的評價，激發學生主動提高這方面能力的積極性

對于小學生來說，空間觀念和相關能力的提升具有一定的難度。為了促使學生從自身的角度出發，對這方面能力的提升產生認同感和積極性，教師可在常規的數學學習能力評價和數學成績評價中，融入一部分想象力和創造力相關的指標體系，讓學生能夠感受到這方面能力與數學知識學習所具備的緊密聯系。另外，有了針對性的評價指標，教師也更便于觀察學生這方面能力的提升效果。在具體的評價實踐中，教師可布置一些數學廣角的實踐拓展問題，讓學生結合自己的數學學習經驗和空間觀念、掌握程度進行實踐作業的完成。最終，教師再將其作為獨立的指標體系納入日常的數學課程教學評價過程中，激勵學生不斷提升這方面的能力。

結合本文的分析可知，在小學數學的課堂教學中，空間觀念的培養需要結合不同的課堂教學切入點，并且應用有效的方法達到預期的教育培養目標。作為教師來講，也應當意識到這方面能力培養的重要意義，并積極通過實踐活動的開展和教學思路的創新，達到教育培養的終極目標。