核心素養背景下的小學生數學空間思維能力實踐研究

摘 要：數學空間思維是指能夠將虛擬的空間影像變成直觀的圖示，利用數學信息轉變空間結構狀態，同時，在數學邏輯下拆分空間樣圖，使數學空間實現整合的能力。因此，培養小學生數學空間思維能力的前提是學生必須具備想象與邏輯認知能力，在摸索數學知識規律的過程中，對知識能夠有序記憶，同時能夠區分幾何空間和方位空間之間的差別。為此，文章在核心素養背景下針對如何有效培養小學生的數學空間思維能力展開深入探究，從而優化小學數學課程教學模式，全面提高學生的數學學習質量。

關鍵詞：小學數學；核心素養；數學空間思維能力；實踐策略

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-1737（2023）27-0039-03

隨著新課程改革的推進，教育工作者越來越意識到培養小學生數學學科核心素養的重要性，在實施小學數學教學活動過程中開始注重培養小學生的綜合能力，其中就包括了數學空間思維能力。據悉，數學空間思維能力作為小學數學教學內容中的重要板塊，對小學生全面發展起到了促進作用，尤其是對小學生的數學邏輯思維以及發散性思維的影響較大。教師應該不斷摸索和創新小學數學課程教學模式，結合學生的基本學情設計數學實踐活動，充分突出學生的主體地位，引導學生自主學習，促使學生的空間思維能力得到鍛煉，讓學生能夠透過表層看到實質性的數學現象，從而發揮出小學數學教學的最大價值[1]。

一、分析小學數學教學中培養學生空間思維能力的現狀

（一）缺乏活躍性的學習氛圍

近年來，隨著我國新課程改革的推進，盡管取得了不少成果，但是全國大部分地區在開展課程教學活動時仍然受到應試教育的影響，這對培養學生的數學空間思維能力十分不利[2]。例如，教師受應試教育思想觀念的影響，為了能夠在有限的教學時間內讓學生最大限度地汲取知識，在開展課程教學活動時，通常要求學生緊跟自己的教學思路，忽視了學生的主體性，教學過程中缺少師生互動，導致學習氛圍缺乏活躍性，抑制了學生數學思維能力的發展，無法達到預期的教學效果。

（二）學生思維定式比較嚴重

從目前的情況來看，大部分教師在引導學生解題時會出現非常嚴重的固定化現象，導致學生在解題的過程中存在比較嚴重的思維定式，很難做到舉一反三。例如，在學習正方形面積計算這方面的知識內容時，學生只會套用教師教授的固定模式去解決，很難對點、線、面之間的關系進行深入分析，這種模式不利于學生思維的拓展。

（三）缺乏獨立思考的能力

在小學數學教學活動中，部分學生在遇到數學問題時，很難產生獨立思考的行為，而是會跟隨他人的意見，放棄自主判斷的結果[3]。例如，在學習圓柱體積計算這方面知識的過程中，學生并不會主動質疑體積計算這方面的問題，當聽到其他答案時，便會放棄自己的計算結果。這會導致學生缺乏獨立思考的能力，不利于發展學生的個性思維與創新能力。

二、探究核心素養下培養小學生數學空間思維能力的舉措

從上述的分析中可以明顯看出，培養學生的數學空間思維能力對發展小學生學科核心素養而言有著重要的價值與作用。然而，縱觀當前教學現狀，小學數學教學活動中培養學生數學空間思維能力的效果不佳。盡管部分學生的數學思維比較活躍，但是由于數學教師很難把握教學節奏，導致學生喪失了學習興趣。另外，受傳統應試教育思想理念的深度影響，許多教師在開展小學數學教學活動時，注重學生的學習成果，并以考試成績作為衡量學習成果的唯一標準，致使學生的數學空間思維能力發展受到了嚴重制約，阻礙了小學生數學學科核心素養的全面發展[4]。為此，筆者結合自身多年的實踐經驗，對如何解決這些問題提出了個人觀點與建議，具體如下：

（一）聯系實際生活，增強學生的學習體驗

由于小學數學課程中的概念知識比較多，且這些概念知識大多比較抽象，因此學生在學習的過程中無法深入理解抽象的知識概念，久而久之便失去了數學學習興趣。為了解決這一問題，教師在教學過程中應積極引導學生觀察身邊的數學問題，并將教學內容與實際生活結合起來，從而增強學生的學習體驗，促使學生真正理解數學空間概念[5]。

例如，在教學“圓形的認識”這一課時，教師應先引導學生觀察圓形這一幾何圖形，使學生能夠初步體驗數學空間思維。這樣可以激勵學生充分發揮想象力，并留給學生足夠的觀察時間，使學生積極觀察日常生活中有關圓形的物體，如圓形的鐘表、圓形的卡片等。引導學生聯系實際生活觀察圓形物體，能夠給予學生強烈的感官體驗，不僅能夠激發學生的數學學習興趣，還有助于培養學生的觀察能力。

又如，在“平行四邊形面積”這一課的教學中，傳統的教學方法都是直接將面積計算公式“底×高”呈現給學生。而這種教學方法不僅不利于學生自主探究，還可能讓學生失去探究的欲望。為此，教師可以帶領學生親手制作道具，將四條小木棍釘成一個平行四邊形，并讓學生向兩邊拉扯，此時平行四邊形就變成了一個長方形。教師由此拋出問題：變形前的平行四邊形與變形后的長方形面積是否相等呢？由此引導學生自主探索答案。這種方式不僅直觀地展現了幾何圖形的計算方式，還有助于激發學生自主探究幾何圖形面積公式的欲望，培養學生的求知精神，促使學生對幾何空間有更深入的認知。

（二）運用科學技術，豐富學生的空間想象

隨著我國經濟水平的不斷提升，近年來我國信息技術得到了質的飛躍。教師將網絡信息技術與教育教學相結合，能夠為學生打造智慧型教學模式，構建先進的小學數學課堂[6]。同時，教師利用網絡信息技術的交互功能，可以讓學生直觀地了解數學空間知識的演變過程，感受數學圖形的空間變化過程，有助于豐富學生的想象空間，全面提升學生的數學空間思維能力。

例如，在教學“三角形的認識”這一課時，教師可以先拋出問題：“生活中常見的三角形有哪些？”“三角形的特性是什么？”“為什么大部分人在固定某些物品時會采用三角形的結構呢？”這些問題能夠使學生展開激烈的討論，由此對空間知識產生學習興趣。

由于空間概念知識比較抽象，學生學習有一定難度。而在傳統的教學模式下，教師無法直觀展現圖形的形狀特點，導致學生的空間想象思維受到限制。為了提高學生的學習效率，在核心素養背景下，教師可以靈活運用現代科學技術，在課堂上使用多媒體教學設備，將一些抽象的圖形知識生動地展示出來，從而達到培養學生數學空間思維能力的教學目的。例如，在教學“圓錐的體積”這方面的內容時，教師可以將課程重點學習部分制作成電子課件，用電子課件演示圓錐組成的過程，如將圓錐拆分后可以得到一個圓形和一個扇形。教師可以利用多媒體課件向學生直觀展現圓錐的拆分過程，使學生能夠更好地理解圓錐的組成，增強數學的空間感。

（三）利用幾何知識，培養學生的空間觀念

為了培養小學生的數學空間思維能力，教師可以利用幾何知識設計題目和活動，以加深學生對空間概念和幾何圖形的理解。例如，教師可以設計以下題目：

“在教室里有一個邊長為10米的正方形區域，現在要鋪設一些相同大小的邊長為1米的正方形地磚，使整個區域剛好被完全覆蓋，請計算需要鋪設的最少地磚數量。”要解答這道題目，學生需要利用空間想象力來推斷和分析如何將相同大小的正方形地磚鋪滿整個正方形區域。他們可以嘗試將區域劃分為若干個小正方形，然后計算每個小正方形所需的地磚數量，再將總數相加，找到最少的地磚數量。這個過程能夠鍛煉學生的空間分析能力和幾何思維能力。

另外，教師還可以引導學生進行實地觀察和測量，以進一步加深他們對空間關系和幾何圖形的理解。例如，教師可以帶領學生到校園中進行樹木的測量和繪制。學生可以使用簡單的幾何工具（如直尺、量角器等）來測量樹木的高度、周長等，并將測量結果繪制在紙上，形成一個精確的圖示。這樣的活動可以培養學生的觀察力和空間感知能力。通過實地觀察，學生可以形成良好的空間觀念，提升數學空間思維能力。這樣的舉措不僅有助于拓寬學生的數學視野，還能激發學生對數學的興趣，并為學生將來更深入地學習幾何打下堅實的基礎。在教師的一步步引導下，學生能夠更好地理解幾何圖形的空間變化，樹立空間觀念，從而鞏固數學空間基礎，發展幾何空間思維能力。

（四）加強思維訓練，發展學生的思維能力

在開展小學數學教學的過程中，教師應通過幾何空間教學，利用合理的空間邏輯加強對學生空間概念知識的理解與掌握能力的培養。同時，教師還應加強對學生的思維訓練，注重培養學生的發散性思維，從而開發學生的空間智力，拓展學生的解題思路，使學生形成空間觀念[7]。由于幾何知識比較抽象，學生在學習過程中對于一些幾何現象很難理解。教師應結合學生的知識水平及現有的學習能力，設計一些思維訓練活動，以提高學生解決實際問題的水平。

例如，在教學“長方形的周長”這一課時，教師可以讓學生去測量黑板的長與寬，讓學生運用剛學的長方形周長計算公式去計算教室黑板的周長。通過測量學生發現，教室黑板的長為3米，寬為2米，則黑板的周長為（3+2）×2=10（米）。學生在動手測量黑板長與寬的過程中，能夠將實踐過程與理論知識相結合，在遇到圖形問題時拓展空間思維，實現多方式解答，取得良好的學習成效。

（五）構建空間想象，增強學生的學習體驗

教師在教學過程中應給足學生的想象時間，通過引導學生想象，增強學生的學習體驗。在開展小學數學教學活動的過程中，教師應為學生提供更多實踐的機會，使學生能充分感受到數學知識的奧妙之處[8]。

例如，在教學“位置與方向”這一內容時，為了讓學生能夠更好地理解位置與方向的數學概念，教師可以帶領學生到學校的操場上充分感受方位。教師通過引導學生想象，使學生萌生對數學概念知識的探究欲望，透過表層現象看到空間本質問題。需要注意的是，教師在引導學生想象的過程中，應要求學生根據實際的學習內容展開合理想象，考慮到知識的實用性。想象的內容需要貼合生活實際，這樣才能真正提高學生的數學空間思維能力，使學生的核心素養得到全面發展。

三、結束語

綜上所述，隨著我國教育事業改革的推進，在新課程背景下，教師應以培養學生的核心素養為導向，致力于發展學生的數學空間思維能力，積極創新教學模式，結合實際生活滿足學生的發展所需。另外，在教學過程中，教師應該靈活運用現代信息技術手段，打造智慧型教學課堂，利用幾何知識激發學生的空間想象力，加強對學生的思維訓練，發展學生的思維能力，

提升學生的數學學科核心素養。

參考文獻

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董陳萍.聚焦電子白板應用，培養學生空間思維能力：淺談交互式電子白板在小學數學空間思維能力培養上的應用[J].考試周刊，2021（13）：59-60.

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楊杰軍.核心素養視角下小學生數學空間觀念的培育及評價[J].內蒙古師范大學學報（教育科學版），

2019，32（3）：79-82.

作者簡介：鄭淑貞（1981.5-），女，福建仙游人，

任教于福建省莆田市仙游縣書峰學校，一級教師，本科學歷。