小学数学教学中学生空间观念和思维能力的提升

摘 要：本文研究小学数学教学中学生空间观念及思维能力发展的有关内容，希望通过数学实践活动、空间图形教学活动，促进学生数学空间观念的形成与发展，并培养学生的创新思维能力和空间思维能力等。本文结合实际生活及学生动手操作的实际情况，进一步引导学生培养空间观念，以促进学生整体思维能力的提升，为学生整体思维的发展奠定基础。

关键词：小学数学;空间观念;思维能力

中图分类号：G427                       文献标识码：A                    文章编号：2095-624X（2021）06-0057-02

引 言

我国义务教育阶段对学生空间观念和思维能力的发展提出了明确的要求，要求教师将空间观念与日常生活结合，注重培养学生良好的观察能力、推理能力，并引导学生自主探索，通过实践创新培养学生多种思维能力，突出空间观念和思维能力在小学数学教学中的重要价值，不断提高学生解决问题的能力，发挥空间观念的教学作用[1]。本文研究小学数学教学活动中有关学生空间观念和思维能力的内容，进一步丰富学生的思维能力发展思路，体现空间观念发展的重要性，奠定学生长期学习和掌握空间观念的重要基础，形成了数学空间思维能力教学系统，在学生主动参与的过程中，与学生进行思维上的沟通与交流，培养学生的思维能力。

一、在具体实物中构建学生的空间感

在小学数学教学活动中，教师引导学生构建空间观念，使学生切身感知空间效果，能够加深学生對空间观念的理解，使学生将空间思维与实际生活体验联系起来，以提升学生学以致用的能力。

例如，在“长方体和正方体”一文的教学活动中，教师将日常生活中的玩具包装等作为教学活动的素材，使学生切实感受生活中的长方体和正方体，提高学生的空间感知能力，让学生充分了解长方体和正方体，并从外观上区分长方体和正方体。学生观察长方体和正方体的外观，构建空间立体思维观念，能培养良好的空间思维能力，为更深入了解实际生活中的立体事物奠定基础。学生对“长方体和正方体”空间感知效果较好，空间思维能力获得了发展。通过与日常生活中事物的联系，学生构建了基本的空间观念，更加立体、多元化地了解生活中的事物。教师将学生置于具体的实际环境中，让学生感受立体概念，并对立体观念形成了初步的认知。教师将生活中的魔方、水立方等空间感极强的实物呈现给学生，能够激发学生主动探究的兴趣，培养学生的空间思维能力，让学生感知实物中的空间，形成空间化的思维方式。教师还可以将生活中的建筑物作为空间立体图形引入课堂中，以图片的形式展示出来，潜移默化地引导学生参与数学空间观念的教学，继而全面提升学生的思维感知能力，同时提高学生的学习主动性，使学生发挥想象力，主动融入课堂中，与教师互动交流、与同学互动交流，进一步培养学生的空间立体感，提高数学教学效果。

因此，在数学活动中构建学生的空间观念，有助于提高学生的数学空间思维能力，以及数学学习积极性和主动性。在构建学生空间观念的过程中，教师能够促进学生数学思维能力的提升，培养学生的空间思维，从而满足学生的空间观念发展需要，使学生形成个性化的数学空间思维。

二、用生活经历培养学生的创新思维能力

小学数学教学离不开图形，教师可以利用日常生活中常见的图形引导学生构建空间结构，使学生逐渐养成空间思维习惯，以此提升学生的数学空间思维能力，扩展其空间图形学习的范围[2]。

例如，在“圆的认识”的教学过程中，教师可以利用动画影像向学生展示车轮为什么是圆的，如果将车轮做成正方形和长方形会怎么样。学生根据日常生活中的经验，得出车轮只能是圆的。学生可以联想到日常生活中的钟表、桌面、硬币等，并对圆有了更深入的了解。教师将圆与长方形和正方形进行对比，认识到圆是由曲线构成的。与此同时，教师引导学生探究圆心、半径、直径等圆的相关知识，使学生的空间观念和思维能力得到进一步发展，从而全面培养学生的创新思维能力，锻炼学生利用圆的知识解决实际问题的能力。相对于长方形和正方形而言，圆比较抽象，学生在已有的空间观念基础上借助圆来加深空间认知，能够培养良好的思维习惯。

又如，在“圆柱的认识”的教学中，教师先将生活中的“圆”引入课堂中，太阳是圆的，十五的月亮是圆的，之后让学生思考将无数个圆叠加起来会出现什么现象。教师将15个大小相同的圆形纸片叠加起来，让学生看到高度在升高，在圆的大小不变的情况下，圆柱体的形象直观地展现在学生眼前，这能够提升小学数学空间观念的教学效果。教师结合实际生活中的案例，培养学生的创新思维能力，并开展数学空间观念教学，培养学生良好的思维意识。同时，教师要引导学生自主探究与空间立体图形有关的内容，使其形成良好的学习和思维习惯，以满足学生的思维发展需要，提高学生的创造能力。尤其是在空间概念的教学过程中，学生的参与积极性更强，互动交流更加频繁，能够在逐步稳定的环境中拓展学习空间，使学生以良好的思维习惯来完成对空间观念的学习。

因此，在小学数学教学过程中，教师可通过空间图形教学培养学生的创新思维能力，进一步提升学生空间观念和思维能力发展的可能性，同时发挥知识迁移能力的作用，引导学生主动思考数学知识，使其可以更好地感知数学空间教学内容，养成良好的数学思维习惯，奠定学生长期、稳定学习的重要基础。

三、用立体图形发展学生的空间观念

教师可以通过“圆锥和圆柱”单元的学习来发展学生的空间观念，并在教学中引导学生积极思考，使其主动参与到教学活动中，以此来提升学生的创新实践能力，奠定学生创新思维发展的重要基础。

例如，在“圆锥和圆柱”一节的教学中，教师引导学生观察圆锥和圆柱的特点和构成，让学生认识圆柱的底、高、侧面积，圆锥的底和高，并掌握圆柱的侧面积、表面积，以及圆柱和圆锥的体积计算方法等。通过不断观察、对比圆柱、圆锥的模型特点，学生能够了解二者的关系，进而发展空间观念。学生在经历了对“圆锥和圆柱”的探讨后，能够自主解决实际问题。与此同时，学生掌握了圆锥和圆柱的表面积和侧面积计算公式，了解到圆柱是由两个圆和一个长方形构成的，圆锥则是由一个圆和扇形构成的，并将图形恢复成圆锥和圆柱的形状。这样能使学生对圆柱和圆锥有更加深刻的理解，从而培养了学生的空间观念。在“圆锥和圆柱”教学活动中，教师采用立体图形发展了学生的空间观念，使学生树立了立体思维理念，让学生能够充分了解感受立体图形的特点，形成立体化的图形感知。教学过程中，教师可以结合VR虚拟空间构图的形式，带给学生更加真实的体验，增强学生的学习力，帮助学生学习立体图形，并形成抽象思维，这对学生整体的空间观念和空间思维方式的发展具有重要的促进作用。所以，在立体化的图形中开展空间观念教学，能够发挥学生的主观能动性，更容易激发学生学习的主动性，进而达到理想的教学效果。

因此，教师以“圆锥和圆柱”教学来发展学生的空间观念，能够实現对学生空间观念的进一步升华，在“长方体和正方体”教学基础上，拓展学生的空间思维。结合现代教学技术和理念，教师能够进一步强化学生对数学知识的学习，并促进他们数学思维能力的发展。

四、通过动手操作提升学生的思维能力

为促进学生空间思维能力的发展，在构建空间表象的过程中，教师可以通过规范化操作，以具体的形象或图象思维来提升学生的空间感知能力，让学生在充分感知数学知识的过程中，领悟数学知识的内涵。

例如，在“长方体和正方体的表面积”一节的教学中，教师引导学生动手制作长方体和正方体，让学生将长方体和正方体的展开图组合起来，使学生构建空间立体感，形成立体化思维，同时让学生结合操作经验和感受，展示自己的思维能力发展过程。反复训练后，学生的空间观念更加牢固，他们对空间的理解更加深入，由此建构了空间立体感。在教师的引导下，学生在由二维平面到三维立体图形的思考过程中，发展了立体思维和知识迁移能力。此外，学生在小组内共同探究空间图形的特点，在生活中感知数学知识，应用数学知识解决生活中的问题，锻炼自主学习能力、主动思考能力，经历空间概念的形成过程，促进数学逻辑思维能力的提升，展示了良好的学习习惯发展的过程。教师在“长方体和正方体表面积和体积”的教学中，提高学生的联想思维能力，帮助学生串联知识点，能够满足学生持续学习和思维连续发展的需要。

又如，在“圆柱的表面积”一节的教学中，教师应鼓励学生动手操作，了解圆柱是由圆和长方形构成的立体图形，提升学生的抽象思维能力。同时，学生在动手操作的过程中，对圆柱有了更深入的思考，能够学习和掌握生活中的圆柱，并观察、体验生活中的数学知识，形成了具有个性的学习思路，逐步提升动手操作能力，发展数学思维。

因此，动手操作能够提升学生的思维能力，让学生在共同体验空间立体物体的过程中，在感官上和思维上对空间观念形成认知，将空间立体化的事物转变为形象思维，进而促进学生数形结合思维能力的发展。

结 语

在小学数学教学中，对学生的空间观念与思维能力的培养应落实在教学活动的每个环节中，循序渐进，从具体到抽象，从抽象到思维，逐渐促进学生数学核心素养的提升。教师要充分利用生活资源，借助学生熟知的物品，帮助学生理解图形，掌握图形特点，并构建空间结构，形成构图能力，实现学生空间思维能力的提升，从而为学生以后的学习奠定坚实的基础。

[参考文献]

王丹凤.小学数学教学中学生空间观念和思维能力的提升[J].时代教育，2018（14）：187.

卢锋.发展空间观念 提升思维能力：以小学数学教学为例[J].教育理论与实践，2012，32（11）：58-60.

作者简介：郭莹（1987.2—），女，福建福州人，二级教师，研究方向：小学数学教学。