小学数学课堂教学中学生空间思维的培养策略

2021-11-27汪康

魅力中国 2021年49期

汪康

（甘肃省广河县新庄小学，甘肃临夏 731300）

引言

空间思维能力是核心素养中的组成部分，在小学数学教学中发挥着重要的作用，教师应重视对空间思维能力的培养。如果教师在教学中只重视对知识的讲解，忽略了学生空间思维的发展，则会出现学生分析、思考问题时，思维转换不及时的情况，甚至导致课堂整体教学效率降低。可见，空间思维能力的培养迫在眉睫。

一、培养空间思维能力的重要性

空间思维能力是数学学习中一种非常重要的能力，是启蒙的重点，也是数学思维的重要构成部分。一些学者甚至将空间思维作为区分“普通人”“学霸”和“天才”的重要标准，可见培养空间思维能力的重要性。但很多人仍对空间思维能力理解较少，其实这种能力指的是人能够跳出平面，从多角度思考、理解和记忆知识，是一种较为立体的思考能力。简单来说，就是在脑海中想象出形状、位置和空间关系的能力。空间思维能力较强的人，在工作和学习中会更加得心应手，而对于学生来说，较强的空间能力对其想象力、抽象思维等发展都有着重要意义，学生能够利用这种能力更好的认识周围的世界。反之，空间思维较差的人，在工作和学习中就会显得杂乱无序，经常无法高效地完成任务，如部分学生完成教师布置任务时没有章法，导致效率低，结果差强人意。同时，空间思维能力也影响着学生学习能力、解决问题能力等的培养，并影响到未来的职业生涯。由此可见，教师应在数学教学中，运用多样化教学方法，重视培养学生的空间思维能力。

二、小学数学课堂教学中如何培养学生空间思维

（一）举一反三，动态演示完善物体表象

几何图形是小学数学教学中的重要组成部分，也是学生学习中的重难点，为了提升教学效果，教师可以合理运用多媒体、交互白板等现代化教学手段，演示提前准备好的动态视频，鼓励学生从正面、侧面、上面等多个角度依次对图形进行观察。观看动态视频后，教师再引导学生将视线与物体处于同一水平进行观察，并联想到刚刚看到的完整图形，从而更好地解决在观察图形中产生的疑惑，丰富物体的形象[1]。在这样的教学形式下，学生能够将观察和想象有机结合，通过逻辑思维在脑海中建立完整的物体表象，从而提升空间思维能力，达到举一反三的效果。以《观察物体（二）》教学为例，教师在课堂中可以根据学生不同的观察角度，制作多媒体动态演示视频，这个视频中直观地向学生呈现物体的证明、左面和右面，学生在观察这一视频的过程，就经历了从实物过渡到图像的过程。接着教师引导学生将视线与物体处于同一水平，让学生只能看到其中的某一个面，再借此让学生画出所观察到的图形。这种教学过程中，学生会解开很多学习中产生的疑惑，同时体会到实际图形与自己想象的图形有所偏差，继而认识到只有将观察和想象力相结合，才能在脑海中还原正确的几何图形，达到提升空间思维能力的目的。

（二）由此及彼，实物呈现建立空间意识

正所谓：知识来源于生活，又高于生活。数学知识的学习也是一样，在教学中教师要意识到小学生知识储备少这一短板，多借用其最熟悉的生活常见事物授课，更有利于学生对知识的掌握。尤其是在讲解难度较高的几何知识时，教师应善于使用身边的生活资源，引导学生在几何知识与形象思维之间建立实质的联系，这样在讲解理论知识时使用生活常见事物，有助于学生空间意识的形成。以《长方形和正方形》教学为例，在课堂中让学生先从熟悉的教室出发，找一找哪些物体的面形状是长方形？哪些物体的面形状是正方形？再让学生找一找教室哪些面由长方形组成？哪些面由正方形组成？这种将数学教学融入生活场景中的方式，能够让学生借助真实的教室空间，对长方形和正方形有基本的了解和认识。通过这种学习方式，学生可以意识到长方形有四条边，两条较长的边是它的长，两条较短的边是它的宽，正方形也有四条边，但边长相等。这样，教师就利用生活中的实物，让学生意识到了几何图形与现实生活物体之间的联系，从而引导学生建立基本的空间意识，达到培养空间思维的目的。

（三）融会贯通，利用练习强化思维想象

课堂的结束并非是学习的结束，学生想要学好数学知识，并提升自身空间思维，不能仅依靠课堂理论学习，还要借助习题来加强对知识的掌握。有效的练习能够提升课堂教学效率，推动空间思维的形成[2]。对此，教师在设计练习时应投入更多的心力，以启发学生思维、灵活运用知识为目的，提出更具探究性的问题。例如，在学习完《除数是一位数的除法》后，教师可以展示这样一道例题：一个大于10 的数，被6 除余4，被8 除余2，被9 除余1，这个数最小是几？这道题目对空间思维能力较差的学生来说有一定的难度，求解时也不知道该如何下手，原因是其并没有意识到6、8、9 这三个数之间的关联。对此，教师再故意提出另一个类似的问题：一个数被6 除余10，被8 除余10，被9 除余10，这个数最小是几？学生通过对这两道题的对比和分析，意识到教师考查的知识点是最小公倍数，并运用空间思维能力，先将这个数以a 代替，列式表达a÷6=b……4，a÷8=c……2，a÷9=d……1，再根据除数与余数之间的规律：6+4=10，8+2=10，9+1=10，将这式子重新列为a÷6=（b-1）……10，a÷8=（c-1）……10，a÷9（d-1）……10，从公式中可以看出，这个最终的数字a就是6、8、9 的最小公倍数加余数，也就是72+10=82。学生通过完成这类练习题，能够加强对知识点的理解，并在分析题目和解决题目时，灵活运用已掌握知识点，这不仅有助于提高学生的创新思维，还能培养学生的想象力。

（四）图文结合，数学模型提升空间思维

小学数学教学中基础知识较多，与学生的日常生活联系非常密切，教师在教学中应重视运用建模思想，将学生生活中常见的事物转化为数学模型，让其在课堂中感受到生活氛围。而且，小学生的空间思维能力较差，难以理解抽象知识，而通过图文结合的形式，能够将文字转化为图形，从而更好地提升学生的学习兴趣。而且，这种教学方法的难度较低，更符合学生的认知形式，对培养学生空间思维能力也有一定的帮助。以《倍的认识》教学为例，教材中以“兔子分萝卜”的问题来帮助学生认识到“倍”的概念，但单纯借助教材中的插图展开讲解，部分学生难以对知识形成正确的认识。对此，教师应在课前制作一些红萝卜、白萝卜和胡萝卜的彩色卡片，并向学生演示“分萝卜”的过程，如学生先数一数教材插图中各种萝卜的数量，教师则拿出对应数量的萝卜图片，通过直观对比让学生了解不同种类萝卜根数的关系，并掌握到倍的概念。在课堂学习过程中，学生通过观察、比较图片的变化，能够经历构建“倍”的直观模型学习过程，更好地把握倍的本质。

（五）创新教学，动态课堂增强空间思维

小学生虽然思维能力还很稚嫩，但具有较强的好奇心，更愿意对新鲜事物产生强烈的好奇心。因此，教师在教学中培养学生空间思维能力时，应借助这一特点，运用现代化教学手段来激发其学习兴趣，以便构建更高效的数学课堂。多媒体能够更好地将知识以动态画面呈现出来，运用生动、有趣的形式，将各种各样的图形展现在学生面前，吸引学生的注意力，从而极大提升其对知识的兴趣。另外，多媒体能力将抽象的概念以直观的形式展现出来，能够帮助学生由具象思维向抽象思想过渡，从而促进空间思维能力的提升。

以《面积》教学为例，教师可以在课堂中先为每个学生发一个邻边分别为6cm、5cm，高为3cm 的平行四边形，让学生尝试用数方格的方法计算出它的面积，并说一说计算过程。部分学生阐述自己的解决过程为，将平行四边形突出的一角剪下来，补到另外一边，将其转换为一个长方形，再数格子发现它一共占了18 个格子，最终确定面积为18cm2。在学生动手操作的过程中，教师要在教室中来回巡视，观察到部分学生没有作出高，只是凭借感觉剪下突出的三角形，结果又拼成了一个平行四边形。这是空间观念上存在的问题，教师应借助投影向学生展示正确的做法，让其意识到如何正确找到平行四边形的高，并规范地沿着高线剪下来，从而数出平行四边形的面积。为了帮助学生进一步的巩固和理解，教师还可以用教具将整个过程重新演示一遍，这会加深学生对面积的印象，对发展学生空间观念也是非常有必要的。

（六）一题多解，多角度培养空间思维

具备良好空间思维的学生，能够从多个角度来看待问题，分析问题并解决问题。因此，教师可以借助“一题多解”的教学形式，指导学生灵活思考问题，并锻炼空间思维能力。在数学解题中，推导过程往往分为正向思维和逆向思维，这就是不同角度、不同方向解决问题的一种表现形式。因此，教师在课堂中应精心设计，用不同的方法去解题，从而加强对知识的理解，并培养空间思维能力。

例如，在学习完《除数是两位数的除法》后，教师可以设计这样一道题目：小军和小敏去文具店买同一种铅笔，两人共买22 支铅笔，小军比小敏多买2 支，小军用去48 角钱，小敏用去40 角钱，问每支铅笔多少钱？教师可以引导学生利用多种方法进行解答。同学甲利用总钱数与相应的支数的和，列式为：（48+40）÷22=4（角）；同学乙则根据钱数差与所对应的支数差，列式为：（48-40）÷2=4（角）；同学丙则根据小军的钱数与对应的支数，列式为：48÷{（22+2）÷2}=4（角）；同学丁则根据小敏的钱数与对应支数，列式为：40÷{（22-2）÷2}=4（角）。从以上式子中不难看出，四名同学分别从不同的角度来思考问题，并借助不同的方法去解题。过程中既巩固了对除法运算知识的掌握，又开拓了学生的视野，对培养其空间思维能力有着重要的意义和作用。