小学数学教学中如何培养学生的空间思维能力

2020-05-15蒙绍黄

魅力中国 2020年8期

蒙绍黄

（广西壮族自治区河池市大化瑶族自治县板升乡三洞小学，广西河池 530817）

前言

《小学数学新课程标准》中明确提出了将培养学生的数学观念作为数学教学目标之一，具体来说，就是让学生通过探究几何形体的形状、大小，以及相互位置关系和变换过程，来识别几何形体，掌握基本的几何基础知识和技能，并建立初步的空间观念。这里的空间观念就是空间思维能力，培养学生的空间思维能力有助于发展学生的想象力，开发他们的智力，促进他们逻辑思维和推理能力的提高。因此，小学数学教师应当把培养学生的空间思维能力当作教学重点，这也是学生应当具备的数学素养之一。

一、通过观察比较图形，让学生初步建立空间观念

以形象直观为主是小学的思维特点，他们对数学几何图形的认识大多是基于对现实生活中实物原型的观察而获得的，因此，在小学数学教学中，教师可以借助学生的认知规律和思维特点，给学生提供具体的实物，或者让他们观察现实生活中的原型，通过直观的、形象的观察、比较、感知来认识几何形体，初步形成空间观念，进而提高学生的想象能力，帮助他们更好地理解现实中的三维立体空间。比如，在让学生认识长方体、正方体、球体、圆柱体等常见的几何形体时，教师可以让学生观察他们在生活中常见的、熟悉的物品，如篮球、乒乓球、魔方、鞋盒、粉笔盒、牙膏盒、教材、钢管、笔筒等，或者把这些物品带到课堂上，让学生近距离观察、触摸，再进行比较和分类，这样学生就能够从积累丰富的感知经验，也能大体概括出各个几何形体的特点，进而有助于他们空间观念的建立。

二、通过创设情境，让学生对空间图形的学习感兴趣

要想培养学生空间思维能力，除了让学生建立初步的空间观念之外，我们还应该让学生爱上图形以及几何相关知识的学习，只有学生爱学、乐学这部分知识后，才能主动积极地投入时间和精力来探索这部分知识，从而提高自身对几何、图形知识的认识和理解。

例如，教学“圆”相关知识时，我们可以借助实物钟表、自行车轮胎引入，并利用多媒体课件让学生欣赏一组图片，让学生了解在自然现象、建筑物、工艺品中都能找到圆的足迹，在此基础上，再让学生举例说说生活中的圆，孩子们争先恐后地就举出很多种：笔筒的底面是圆的，门锁的面是圆的，碗口是圆的……我问学生：你们喜欢圆吗？学生都说喜欢，接下来带领学生一起走进圆的世界。像这样让学生在熟悉的生活情境中，在美的熏陶情感带动下进入本节课学习，既让学生感受到数学与生活的紧密联系，又有效地激发了学生的学习兴趣。

三、设计探究活动，培养学生空间思维

心理学研究表明：促进人们素质个性发展的最主要途径是人们的实践活动，而“玩“正是儿童这一年龄阶段特有的实践活动形式。爱玩是小学生的天性，我们在教学中，要把课本中的一些新知识转化成“玩”的活动，多让学生动手操作，让学生在“玩”中探究知识。通过动手操作，学生不仅可以获得大量的感性知识，还有助于提高学生的学习兴趣，激发求知欲望。如，在教学“圆的面积”时，我们可以开展如下探究合作活动，引导学生推导圆面积公式：

首先提出问题：圆的面积怎样计算呢？计算公式又是什么？你们想知道吗？我们先来回忆一下平行四边形的面积是怎样推导出来？

其次要求学生动手操作：沿着平行四边形的高切割成两部分，把这两部分拼成长方形。

接着启发学生思考：圆能转化成我们学过的什么图形？你们想知道吗？（边说明边演示）把这个圆平均分成16份，沿着直径来切，变成两个半圆，拼成一个近似的平行四边形（图1）。

如果老师把这个圆平均分成32份，那又会拼成一个什么图形？（师课件演示）（图2）

最后启发学生思考：如果再继续分下去，分的份数越多，每一份就会越小，拼成的图形就会越接近于什么图形？（长方形）

通过这一环节，渗透一种重要的数学思想，那就是转化的思想，引导学生抽象概括出新的问题可以转化成旧的知识，利用旧知识解决新的问题。并借助电脑课件的演示，生动形象地展示了化曲为直的剪拼过程。在这个过程中，每名学生都经历了观察、实验、猜测、验证和推理的活动过程，并最终通过合作交流得出了结论。让学生的实践能力、观察能力、操作能力和分析推理的能力都在活动过程中得到了发展。

四、鼓励学生解决实际问题，发展学生的空间思维能力

在课堂上，教师通过讲解、演示，以及学生的观察，可以帮助形成和建立初步的空间观念，但要使学生的空间思维能力得到发展和提高，就需要结合实际生活中的问题来帮助学生强化和巩固所学。因此，小学数学教师要引导学生用已经学过的空间和几何基本知识和技能来解决现实中的实际问题，将数学课堂延伸到生活中，进而促进学生空间思维的发展。比如，生活中有很多需要计算长方体或正方体表面积的问题，但通常情况下，并不需要计算六个面的面积，如计算一个游泳池需要贴多少瓷砖，粉刷一间屋子需要多少涂料等，这些问题都需要学生结合实际情况来解决，如游泳池的表面积包括四周和一个底面，粉刷屋子要扣除地面和门窗的面积。在解决实际问题的过程中，学生既巩固和复习所学知识，也锻炼了空间思维，促进了他们空间观念的发展。