小学数学课堂教学中培养学生空间思维的策略

【摘要】小学是学生系统学习数学知识的开始，也是学生开始形成数学学科核心素养的重要时期。空间思维是一个人生活、工作必备的思维素质，在小学数学课堂教学中培养学生的空间思维，可以为学生全面发展提供必要的保障。

【关键词】小学数学;空间思维;培养策略

作者简介：张金霞（1974—），女，甘肃省平凉市崇信县城区第一小学。

一、在小学数学教学中培养学生空间思维的意义

（一）降低学生学习立体图形的难度

数学学科的许多知识点是数字与图形变换规律的概括。小学生普遍对直观的、平面的东西感知力更强，对立体图形的感知力更弱。但小学生刚接触数学时，就会接触到立体图形，这意味着在小学生需要尽快形成空间思维，以便更好地学习数学知识。当小学生具备基本的空间思维后，就能在脑海中将抽象的立体图形转化为直观可视的平面图形，数学的学习难度也就降低了，学生的学习效率随之提高。当然，小学数学教材涉及立体图形的内容不多，只有部分有关立体图形的问题难度较大，在后续的初中、高中数学教学中教师还会逐步培养学生的空间思维，让学生更好地解决图形难题。但是，在小学阶段的培养，能给学生以后的图形学习带来便利。

（二）促进学生思维发展

形成空间思维后，学生在观察图形时可以从更丰富的角度分析、探索图形的规律，使自己的解题思路更加全面，也更加系统化。空间思维的训练其实一直备受重视，一些教师在教学时，会将数字题转化为图形题，让学生思考如何在三维空间中解决问题。还有一些教师会组织学生观看各种图形的变换动画，引导学生转换角度观察图形。这些都是在数学课堂上培养学生空间思维的教学方式。

（三）让学生掌握好的学习方法

数学能力是学生将数学知识运用到实际生活中的能力，而空间思维也是数学能力的一方面体现[1]。在小学数学教学中，对立体图形的教学更有利于培养学生的空间思维，能让学生提炼数学学习方法，形成解决图形问题的系统认知，掌握系统化的解决图形问题的方法。另外，培养空间思维对提升学生思考问题的灵敏度也有积极作用。

（四）为学生的后续学习打下基础

尽管几何图形在小学阶段并不是学生的主要学习内容，但在学生之后的学习中，几何内容却十分重要。学生在小学阶段学到的图形知识，就是以后几何学习的基础和前提，尤其是四五年级学习的图形位置的变化，更是十分重要。小学生原本就对直观的、平面的图形非常敏感，在建立空间感、形成空间思维之后，学生能够逐步找到学习几何图形的方法，为后续学习打下基础。

（五）提高学生的综合应用能力

空间思维不是独立的思维形式，对学生空间思维的培养，还能间接帮助学生形成利用邏辑思维思考问题的习惯，并能够有效培养学生的发散思维等多种思维方式，这对学生逻辑推理能力的提升有很大的帮助。由此，学生的综合应用能力能获得大幅度提升，综合素养也能获得全面提高。

二、在小学数学教学中培养学生空间思维的对策

（一）引导学生不断总结，尽快具备空间观念

小学生对于喜欢的、好奇的事物，很有一股子“拧”劲，很愿意对其进行钻研[2]。所以，教师在对学生进行空间思维培养时，要尽量从学生的生活中提取元素为学生举例子，这样有利于激发学生的好奇心，让学生愿意主动学习、探究相关图形知识。如在为学生讲解图形面积的时候，就可以让学生观察黑板、自己的书桌和椅子等，找出其表面的图形，并通过自己的方法计算这些图形的面积。在学生计算完后，教师再引入面积计算公式。同时，为了进一步培养学生的空间思维，当学生观察平坦的桌面时，教师要引导学生联想平面图形，而学生观察自己的水杯时，则要引导学生总结得出，水杯表面构成了立体图形。由此，学生可以开始形成对空间的认识，建立初步的空间观念。

（二）培养学生联想能力，锻炼学生空间想象力

小学生的生活经验有限，见过的事物也不够丰富，但与自己生活相关的事物，他们都有一定的印象，因此教师要坚持用生活教数学的理念。数学知识本身有着严谨的逻辑关系，课本上前后章节的知识也有着内在的联系，但小学生尚不具备发现这些逻辑关系的能力，他们翻阅数学课本时，可能只会感觉数学知识相对枯燥，课本上的定理、概念还很拗口，读起来都很困难，更别说让他们去记忆、应用了。教师可以合理利用生活元素，鼓励学生对数学知识展开联想，让学生发现学习数学的乐趣。下面，笔者继续以面积相关知识的教学为例展开说明。在课堂上，教师可以问学生：“你们看到的桌面、地板都是什么样的？”桌面、地板是学生经常见到、十分熟悉的东西，学生基本可以随口回答出来。接着，教师可以建议学生把自己看到的水杯画出来，相信学生也会乐意接受这个任务。但学生看到的水杯应该是立体的，这就意味着学生在画水杯时，需要思考如何呈现三维空间中的图形，由此学生的思维会开始向空间思维转

变[3]。同时，教师还要注意提醒学生多观察身边的事物，认真对待每一个细节，引导学生总结生活中事物的特点，从对事物特征的认识中形成抽象的数学思维。

（三）组织多样的课堂活动，夯筑空间思维形成的基础

小学生喜欢直观的事物，自然对学习平面图形感到更加亲切。从心理发展的角度来说，小学生的头脑尚未能够对几何图形进行充分的认识。为了克服这一难题，让学生能够在脑海中形成立体图形，教师可以在数学课堂上开展丰富的活动，展示将平面图形进行位置转变的过程，帮助学生认识几何图形，把平面图形变得立体。教师还可以组织剪裁、折叠图形等活动，让学生在手脑并用中建立空间观念，形成空间思维。在讲解面积相关的知识时，教师可以先让学生通过观察、触摸来认识平面，再通过绘画、折纸等活动，将学生引入立体图形的学习中。在这节课中，学生有看、有摸，多个器官被调动起来了，在达到空间思维培养目的的同时，还能锻炼学生的协同能力。

（四）借助认知矛盾，帮助学生建立空间观念0AAEA2FE-AD27-47AE-966A-136C69E0F299

在数学教学中，教师利用学生认知上的矛盾，鼓励学生展开探索、掌握新知识是常见的方法。在空间思维的培养中，发挥认知矛盾的作用，也是可行的，因为学生尚不能从三维空间认识图形，很容易出现认知矛盾。教师要会寻找让学生产生认知矛盾的方法，激发学生探索立体图形的欲望，让学生逐步建立空间观念，形成空间思维[4]。还是以面积相关的知识讲解为例，教师可以先展示两个图形，一个正方形，一个长方形，然后引导学生认真观察图形的特点，并鼓励学生自主探索两个图形的大小。使用观察法和叠加比较法后，学生会发现暂时没有办法比出哪个图形大。这时，教师就可以从旁进行引导，提示学生可以借助第三种图形来探索图形面积，这个时侯学生会想到圆形、三角形等。但学生一一比较之后，会发现三角形和圆形不能作为帮助探索正方形、长方形大小的第三种图形，因为这两种图形根本无法覆盖正方形、长方形，自然就无法进行面积的对比。当学生发现正方形可以作为第三种图形后，教师可以进一步提示学生通过不断调整位置和方向找到探索图形面积的具体形式。这种让学生自己动手进行探索的方法，有助于学生在新旧知识的对比中，掌握新知识，大大提高了学生的学习效率。在以往的课堂中，教师为了教学进度，往往不会将这么多的课堂时间交给学生，只是通过讲解把知识灌输给学生，让学生通过认真听讲、做笔记、做题掌握相关知识，以应对以后的各种考试。在这个过程中，基本没有对小学生空间思维的培养，更别提对其他数学思维的培养。

（五）借助多媒体设备，推动学生空间思维的培养

学习立体图形对形成空间思维，有着极大的促进作用。借助多媒体设备，教师能更好地将立体图形展示给学生。一方面，教师可以在网络上搜集更多的优质资源，展示更加丰富的立体图像，便于学生理解和总结经验。另一方面，教师可以利用多媒体设备制作多种展示视频，吸引学生注意力，让学生参与课堂讨论，由此更好地培养学生的空间思维。

三、小学数学教学中培养学生空间思维的实践分析

首先，教师可以在图形面积知识的教学中培养学生的空间思维。图形面积的知识对小学生而言难度较大，但却是培养学生空间思维的有效抓手。教师可以这样安排教学计划：先引导学生观察平面图形，让学生从不同的角度对实物进行观察;再引导学生观察图形的位置变动，从而让学生认识圆柱体、长方体和正方体等立体图形。需要强调的是，教师不仅要引导学生发现平面图形经过什么变换可以得到哪种立体图形，还要让学生发现立体图形经过何种变换可以变回平面图形，这也是空间思维培养的一种方法。教师可以通过适当举例引导学生，但在这一过程中不能急于求成，要一步一步锻炼学生，鼓励学生在实际中多应用多提升。

其次，教师可以在数学推理的教学中培养学生的空间思维。数学知识本身就有很强的逻辑性。在小学数学教学中涉及的图形多是平面图形，并且是学生生活中经常见到的图形，关于图形的运算也较为简单，只有图形的周长或者面积的计算。如果教师在讲解数学推理知识时，直接给学生讲解定理，然后讲例题如何应用这些定理解决，那么学生理解起来会较为困难，这也不利于培养学生的空间思维。长此以往，学生可能会丧失学习数学的积极性，甚至对学习数学产生抵触。如果教师在讲解数学推理知识时，将平面图形转变为立体图形，借此培养学生的空间思维，那么学生或许能够发现数学知识有更多自己可以思考、探索的角度。比如在讲到三角形的时候，考虑到三角形内角和公式的常规推理需要运用到中学数学知识，教师往往会直接告诉学生“三角形三个内角的和是180度”，而不怎么告诉学生这一定理是如何得到的。但是这很容易让学生感到无趣和困惑，其实教师此时可以利用空间三角形来进行讲解，让学生真正接受上述定理。教师可以引导学生剪出一个三角形，再把三角形的三个角都剪下来，然后放在同一条水平线上，并用量角器进行测量。这样，学生很快就会发现，三角形三个角的和是180度。尽管这样的论证并不严谨，但这种利用图形转换解决问题的思维，简单且直观，能让学生逐渐发现数学知识的可探究性，而不会让学生读死书、死读书。而且这样可以很好地培养学生的空间思维，在面对复杂的多边形时，学生也能逐渐意识到，可以将其转变为熟悉的规则图形，这对于学生未来的学习有重要的意义。

最后，教师也可以在讲解立体图形有关知识时培养学生的空间思维。虽然小学数学只是简单介绍了立体图形的相关知识，但熟练掌握相关知识对学生未来的数学学习有很大的帮助。比如，圆柱体的体积是数学教学的难点之一，教师讲解起来难、学生理解起来也难。但是教师在讲解圆柱体体积时，如果可以引导学生利用转换思维，从圆柱体的面积公式着手论证，那么学生就可以自己推理得出圆柱体的体积公式。当然，这要求学生具有一定的空间思维，但若是学生可以完成这一推论，学生不仅可以得到解决问题的满足感，还可以进一步发展自己的空间思维，为后续数学学习打下更加坚实的基础。当然，教师也可以利用多媒体设备，演示如何把圆柱体分割成长方体，然后将求圆柱体体积转化为求一系列长方体的体积之和。随后，学生就可以用熟悉的长方体体积公式，算出圆柱体的体积。这样的教学绝非把简单问题复杂化，这样做可以让学生发现数学知识的逻辑严谨，并且许多数学知识可以从多个角度进行论证。由此，也可以激发学生学习数学、挑战数学知识的兴趣。

结语

综上所述，小学生对未知事物、新奇事物往往具有强烈的好奇心，而且喜欢挑战稍有难度的题目。但是，学生解决问题的思路相对少，遇到超出自己知识范畴的问题，会不知道如何找到更多的解决办法进行尝试。小学数学教师要以促进学生全面发展为教学的总目标。小学生在具备空间思维后，思维水平会有显著提升，理解能力、记忆力都能得到强化。另外，在教师讲解相对抽象的图形时，学生也能更快地理解。因此，教师要创新教学方法，培养学生的空间思维，让学生更好地理解數学知识。需要注意的是，空间思维的培养不能仅依靠短期的努力，教师要真正做好培养学生数学思维的工作，还需要不断研究教学方法，探索新的路径，为学生的全面发展提供必要的保障。

【参考文献】

[1]陈昌伦，李黎.发展性教研的“四真”理念与实施策略：以“四年级学生数学操作能力培养策略研究”校本教研为例[J].教育科学论坛，2021（20）：34-36.

[2]张学俊.精致源于细致 细节决定品位：解读小学数学课堂教学中的细节[J].科学大众（科学教育），2017（02）：79.

[3]徐秀丽.觉则思 思则创：关于小学科学教学中学生创造性思维培养的分析与探究[J].新课程教学（电子版），2020（02）：99.

[4]孙欣.做好“思维的体操”：谈初中数学教学中学生思维能力的培养[J].数学学习与研究，2021（15）：156-157.0AAEA2FE-AD27-47AE-966A-136C69E0F299