核心素养背景下的小学生数学空间思维能力实践研究

2023-11-15郑淑贞

名师在线·下旬刊 2023年9期

摘要：数学空间思维是指能够将虚拟的空间影像变成直观的图示，利用数学信息转变空间结构状态，同时，在数学逻辑下拆分空间样图，使数学空间实现整合的能力。因此，培养小学生数学空间思维能力的前提是学生必须具备想象与逻辑认知能力，在摸索数学知识规律的过程中，对知识能够有序记忆，同时能够区分几何空间和方位空间之间的差别。为此，文章在核心素养背景下针对如何有效培养小学生的数学空间思维能力展开深入探究，从而优化小学数学课程教学模式，全面提高学生的数学学习质量。

关键词：小学数学；核心素养；数学空间思维能力；实践策略

中图分类号：G427 文献标识码：A 文章编号：2097-1737（2023）27-0039-03

随着新课程改革的推进，教育工作者越来越意识到培养小学生数学学科核心素养的重要性，在实施小学数学教学活动过程中开始注重培养小学生的综合能力，其中就包括了数学空间思维能力。据悉，数学空间思维能力作为小学数学教学内容中的重要板块，对小学生全面发展起到了促进作用，尤其是对小学生的数学逻辑思维以及发散性思维的影响较大。教师应该不断摸索和创新小学数学课程教学模式，结合学生的基本学情设计数学实践活动，充分突出学生的主体地位，引导学生自主学习，促使学生的空间思维能力得到锻炼，让学生能够透过表层看到实质性的数学现象，从而发挥出小学数学教学的最大价值[1]。

一、分析小学数学教学中培养学生空间思维能力的现状

（一）缺乏活跃性的学习氛围

近年来，随着我国新课程改革的推进，尽管取得了不少成果，但是全国大部分地区在开展课程教学活动时仍然受到应试教育的影响，这对培养学生的数学空间思维能力十分不利[2]。例如，教师受应试教育思想观念的影响，为了能够在有限的教学时间内让学生最大限度地汲取知识，在开展课程教学活动时，通常要求学生紧跟自己的教学思路，忽视了学生的主体性，教学过程中缺少师生互动，导致学习氛围缺乏活跃性，抑制了学生数学思维能力的发展，无法达到预期的教学效果。

（二）学生思维定式比较严重

从目前的情况来看，大部分教师在引导学生解题时会出现非常严重的固定化现象，导致学生在解题的过程中存在比较严重的思维定式，很难做到举一反三。例如，在学习正方形面积计算这方面的知识内容时，学生只会套用教师教授的固定模式去解决，很难对点、线、面之间的关系进行深入分析，这种模式不利于学生思维的拓展。

（三）缺乏独立思考的能力

在小学数学教学活动中，部分学生在遇到数学问题时，很难产生独立思考的行为，而是会跟随他人的意见，放弃自主判断的结果[3]。例如，在学习圆柱体积计算这方面知识的过程中，学生并不会主动质疑体积计算这方面的问题，当听到其他答案时，便会放弃自己的计算结果。这会导致学生缺乏独立思考的能力，不利于发展学生的个性思维与创新能力。

二、探究核心素养下培养小学生数学空间思维能力的举措

从上述的分析中可以明显看出，培养学生的数学空间思维能力对发展小学生学科核心素养而言有着重要的价值与作用。然而，纵观当前教学现状，小学数学教学活动中培养学生数学空间思维能力的效果不佳。尽管部分学生的数学思维比较活跃，但是由于数学教师很难把握教学节奏，导致学生丧失了学习兴趣。另外，受传统应试教育思想理念的深度影响，许多教师在开展小学数学教学活动时，注重学生的学习成果，并以考试成绩作为衡量学习成果的唯一标准，致使学生的数学空间思维能力发展受到了严重制约，阻碍了小学生数学学科核心素养的全面发展[4]。为此，笔者结合自身多年的实践经验，对如何解决这些问题提出了个人观点与建议，具體如下：

（一）联系实际生活，增强学生的学习体验

由于小学数学课程中的概念知识比较多，且这些概念知识大多比较抽象，因此学生在学习的过程中无法深入理解抽象的知识概念，久而久之便失去了数学学习兴趣。为了解决这一问题，教师在教学过程中应积极引导学生观察身边的数学问题，并将教学内容与实际生活结合起来，从而增强学生的学习体验，促使学生真正理解数学空间概念[5]。

例如，在教学“圆形的认识”这一课时，教师应先引导学生观察圆形这一几何图形，使学生能够初步体验数学空间思维。这样可以激励学生充分发挥想象力，并留给学生足够的观察时间，使学生积极观察日常生活中有关圆形的物体，如圆形的钟表、圆形的卡片等。引导学生联系实际生活观察圆形物体，能够给予学生强烈的感官体验，不仅能够激发学生的数学学习兴趣，还有助于培养学生的观察能力。

又如，在“平行四边形面积”这一课的教学中，传统的教学方法都是直接将面积计算公式“底×高”呈现给学生。而这种教学方法不仅不利于学生自主探究，还可能让学生失去探究的欲望。为此，教师可以带领学生亲手制作道具，将四条小木棍钉成一个平行四边形，并让学生向两边拉扯，此时平行四边形就变成了一个长方形。教师由此抛出问题：变形前的平行四边形与变形后的长方形面积是否相等呢？由此引导学生自主探索答案。这种方式不仅直观地展现了几何图形的计算方式，还有助于激发学生自主探究几何图形面积公式的欲望，培养学生的求知精神，促使学生对几何空间有更深入的认知。

（二）运用科学技术，丰富学生的空间想象

随着我国经济水平的不断提升，近年来我国信息技术得到了质的飞跃。教师将网络信息技术与教育教学相结合，能够为学生打造智慧型教学模式，构建先进的小学数学课堂[6]。同时，教师利用网络信息技术的交互功能，可以让学生直观地了解数学空间知识的演变过程，感受数学图形的空间变化过程，有助于丰富学生的想象空间，全面提升学生的数学空间思维能力。

例如，在教学“三角形的认识”这一课时，教师可以先抛出问题：“生活中常见的三角形有哪些？”“三角形的特性是什么？”“为什么大部分人在固定某些物品时会采用三角形的结构呢？”这些问题能够使学生展开激烈的讨论，由此对空间知识产生学习兴趣。

由于空间概念知识比较抽象，学生学习有一定难度。而在传统的教学模式下，教师无法直观展现图形的形状特点，导致学生的空间想象思维受到限制。为了提高学生的学习效率，在核心素养背景下，教师可以灵活运用现代科学技术，在课堂上使用多媒体教学设备，将一些抽象的图形知识生动地展示出来，从而达到培养学生数学空间思维能力的教学目的。例如，在教学“圆锥的体积”这方面的内容时，教师可以将课程重点学习部分制作成电子课件，用电子课件演示圆锥组成的过程，如将圆锥拆分后可以得到一个圆形和一个扇形。教师可以利用多媒体课件向学生直观展现圆锥的拆分过程，使学生能够更好地理解圆锥的组成，增强数学的空间感。

（三）利用几何知识，培养学生的空间观念

为了培养小学生的数学空间思维能力，教师可以利用几何知识设计题目和活动，以加深学生对空间概念和几何图形的理解。例如，教师可以设计以下题目：

“在教室里有一个边长为10米的正方形区域，现在要铺设一些相同大小的边长为1米的正方形地砖，使整个区域刚好被完全覆盖，请计算需要铺设的最少地砖数量。”要解答这道题目，学生需要利用空间想象力来推断和分析如何将相同大小的正方形地砖铺满整个正方形区域。他们可以尝试将区域划分为若干个小正方形，然后计算每个小正方形所需的地砖数量，再将总数相加，找到最少的地砖数量。这个过程能够锻炼学生的空间分析能力和几何思维能力。

另外，教师还可以引导学生进行实地观察和测量，以进一步加深他们对空间关系和几何图形的理解。例如，教师可以带领学生到校园中进行树木的测量和绘制。学生可以使用简单的几何工具（如直尺、量角器等）来测量树木的高度、周长等，并将测量结果绘制在纸上，形成一个精确的图示。这样的活动可以培养学生的观察力和空间感知能力。通过实地观察，学生可以形成良好的空间观念，提升数学空间思维能力。这样的举措不仅有助于拓宽学生的数学视野，还能激发学生对数学的兴趣，并为学生将来更深入地学习几何打下坚实的基础。在教师的一步步引导下，学生能够更好地理解几何图形的空间变化，树立空间观念，从而巩固数学空间基础，发展几何空间思维能力。

（四）加强思维训练，发展学生的思维能力

在开展小学数学教学的过程中，教师应通过几何空间教学，利用合理的空间逻辑加强对学生空间概念知识的理解与掌握能力的培养。同时，教师还应加强对学生的思维训练，注重培养学生的发散性思维，从而开发学生的空间智力，拓展学生的解题思路，使学生形成空间观念[7]。由于几何知识比较抽象，学生在学习过程中对于一些几何现象很难理解。教师应结合学生的知识水平及现有的学习能力，设计一些思维训练活动，以提高学生解决实际问题的水平。

例如，在教学“长方形的周长”这一课时，教师可以让学生去测量黑板的长与宽，让学生运用刚学的长方形周长计算公式去计算教室黑板的周长。通过测量学生发现，教室黑板的长为3米，宽为2米，则黑板的周长为（3+2）×2=10（米）。学生在动手测量黑板长与宽的过程中，能够将实践过程与理论知识相结合，在遇到图形问题时拓展空间思维，实现多方式解答，取得良好的学习成效。

（五）构建空间想象，增强学生的学习体验

教师在教学过程中应给足学生的想象时间，通过引导学生想象，增强学生的学习体验。在开展小学数学教学活动的过程中，教师应为学生提供更多实践的机会，使学生能充分感受到数学知识的奥妙之处[8]。

例如，在教学“位置与方向”这一内容时，为了让学生能够更好地理解位置与方向的数学概念，教师可以带领学生到学校的操场上充分感受方位。教师通过引导学生想象，使学生萌生对数学概念知识的探究欲望，透过表层现象看到空间本质问题。需要注意的是，教师在引导学生想象的过程中，应要求学生根据实际的学习内容展开合理想象，考虑到知识的实用性。想象的内容需要贴合生活实际，这样才能真正提高学生的数学空间思维能力，使学生的核心素养得到全面发展。

三、结束语

综上所述，随着我国教育事业改革的推进，在新课程背景下，教师应以培养学生的核心素养为导向，致力于发展学生的数学空間思维能力，积极创新教学模式，结合实际生活满足学生的发展所需。另外，在教学过程中，教师应该灵活运用现代信息技术手段，打造智慧型教学课堂，利用几何知识激发学生的空间想象力，加强对学生的思维训练，发展学生的思维能力，

提升学生的数学学科核心素养。

参考文献

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董陈萍.聚焦电子白板应用，培养学生空间思维能力：浅谈交互式电子白板在小学数学空间思维能力培养上的应用[J].考试周刊，2021（13）：59-60.

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