数学空间思维能力提升的策略研究

董玉云

【摘要】空间思维能力是小学生在数学课程中培养的重要能力之一，也是学生核心素养的重要组成部分，是数学课堂活动实施的重要目标。它有助于学生思维能力的提升，有助于学生认识生活空间、理解生活空间，有助于培养学生从具体到抽象、从抽象到具体的能力。文章结合教学实践，从数学抽象到生活具体、从生活具体到数学抽象、抽象与具体的相互联结三方面入手，激发学生的生活体验，促进学生的知识应用，培养学生的空间观念，提升学生空间思维能力。

【关键词】小学数学;空间思维能力;策略

空间思维是一种抽象与具体的概括能力，要求学生要能从生活素材中抽象出几何图形，要从几何图形中概括出生活中的具體实物，从而帮助学生更好地解决数学空间问题，培养学生空间建构的能力，提升学生空间观念的核心素养。在数学教学过程中，教师往往通过开展教学活动，引导学生对几何体的形状与相互位置关系以及变换过程等进行探究，并对几何形体进行识别，进而对几何基础知识与技能进行更好的掌握，实现空间观念的构建，培养学生抽象到具体、具体到抽象的高层能力，进一步提升学生学习数学知识的逻辑思维与推理能力。所以，在开展小学数学学科教学时，教师应当将教学重点定位于对学生这一能力的培养方面。本文在此提出相应的实施策略，为该学科教学提供经验指引。

一、具体与抽象的相互联结，促进学生空间思维的构建

在学习数学知识时，小学生的思维能力处于发展阶段，他们的空间构建能力很低，通过实物进行空间构建的能力还得不到很大的发展。小学生虽然可以对物体的大小与长度进行客观反映，但无法真正反映其空间形态，生活与数学的联系还不够紧密。因此，在开展数学教学时，教师可以激发学生的生活体验，将测量和分析数据等活动同几何图形进行密切联系，以此促进学生从数学抽象到生活具体的能力的提升，提升学生空间立体的思维能力，强化学生对几何图形的观察能力，以此实现数学空间思维等方面能力的培养与提升。

例如，在学习圆的面积与周长计算公式之后，教师让学生按照公式估算出学校操场的面积，并带领学生去操场实际测量，用实际的数据进行操场面积的计算，从而把估算的数据与实际的测量数据进行对比、分析，计算出误差大小，并形成从数学数字到生活数字的联结，让学生在数学中学习生活、在生活中学习数学。开展这种实践活动，有助于学生深化对数学空间知识的认识，分析判断自己的数学空间与生活空间的区别，从而更好地实现数学空间与生活空间的有效衔接，对于学生更好地学习数学空间、立体几何等相关知识具有非常重要的作用。

二、从生活具体到数学抽象，提升学生立体空间抽象的能力

生活是一切真知的来源，只有将知识融于生活，知识才能被更好地理解与吸收。因此，对于小学生而言，在学习数学知识时，就要运用形象思维，从生活具体到数学抽象，提升自己的空间思维能力。所以，要想对学生的空间思维能力进行培养，教师可以充分借助学生的认知规律与思维特征，为学生提供具体的实物，要求学生对生活原型进行认真观察，真正地实现在生活中学习，在生活中构建立体空间的效果，增强学生对几何形体的感知，帮助学生对空间观念进行初步建构，促使学生的想象能力得到不断的提升，进而帮助学生更好地理解三维立体空间，以此实现对学生空间思维能力的培养与提升。

例如，在对长方体和正方体以及圆柱等进行教学时，教师可以从生活中寻找一些相关的事物，作为学生构建空间思维的重要素材。例如，教师可以利用魔方等对正方体进行演示，可以利用牙膏盒等对长方体进行演示，利用积木对圆柱体进行演示等。同时，教师可以将这些物品拿到课堂上，鼓励学生对其进行近距离的观察，用手进行触摸，了解这些空间结构，从而让学生在脑海中构建这些几何结构，想象这些结构的各种立体结构，并从生活中的经验积累产生更多的对几何图形的认识与感知，对几何形体的特点进行有效概括，进而更好地建构空间学习观念，从而实现多个方向与视角构建空间图形。如在对魔方从不同视角进行观察时，所看到的图形实际上并不相同。通过这种方式，学生对于几何体的认识更加深刻，能初步了解几何体同平面图之间所具有的关联，更容易掌握立体图形的面积、体积计算方法。教师在教学数学知识的同时，还能较好地培养学生的空间思维，使之立体空间抽象能力显著提升。

三、从数学抽象到生活具体，培养学生立体空间还原的能力

数学课堂既包含着具体，也囊括着抽象。在教学抽象的数学问题时，教师要鼓励学生将抽象的数学知识进行还原处理，还原成生活中的原型，帮助学生理解数学抽象，从而更好地实现数学空间思维能力的提升。在此过程中，教师要引导学生认真思考数学问题，将数学问题抽象成生活实际，与生活原型建立联系，帮助学生构建空间模型，从而更好地实现对数学问题的分析与理解，提升空间思维想象力，促进学生数学思维能力的提升。

例如，铺路工要用方砖铺设一条路，砖块长、宽都是40cm，每四块白色砖块的周围要围绕12块灰砖，照这样的方式计算下去，8000米的路需要多少白砖与灰砖？题目给出的铺设图形数据庞大，学生压根无法入手，不知道应该怎么计算出白砖与灰砖的数量。因此，教师要引导学生将此类问题进行具体化处理，绘制出更多的图形（如图1），用生活中的原型来帮助学生理解其中的数据关系，从抽象的庞大数据中找出其中的规律，用具体的图形将更多的数据进行罗列、展示，从而在抽象的模型中通过绘制生活原型的方式探究出数据之间的关系，从而得出关系式，计算出白砖和灰砖的具体数量。

总体来说，通过开展小学数学教学，培养和发展学生的空间思维能力，并非一个短期过程。对于小学生来说，在小学阶段培养和发展空间思维能力，是其形成该能力的初级阶段。因此，小学数学教师要积极探索和交流，加强经验总结，把握教学契机，采用多样化的指导方法，促使学生在学习过程中实现空间思维能力的有效提升，进一步提升学生的数学核心素养。

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