小学数学教学中学生空间观念的培养策略探究

张娟萍

【摘要】在当前的教学背景下，随着教学模式的不断演变和信息技术的日益普及，小学阶段学生对数学学科的认知能力日益提升.因此，对学生数学空间观念进行培养已经成为小学数学教学不可忽视的重要部分.文章强调了数学空间观念在学生认知发展中的关键作用，并从日常生活、观察联想、信息技术、互动交流、实际应用、及时反馈六个方面探究了学生数学空间观念的培养策略，旨在全面提高学生的数学空间观念.

【关键词】小学数学；空间观念；培养策略

随着基础教育改革的不断深入，小学数学教学日益受到重视.特别是数学空间观念的培养，它不仅对学生的数学学习至关重要，还对学生日常生活和未来学习产生深远影响.数学空间观念是指个体对空间对象及其相互关系的认知和理解能力.这一能力的发展对提高学生的抽象思维和解决实际问题的能力具有显著作用.因此，教师进行小学数学教学中空间观念的培养策略探究成了当前教育领域的一个重要课题.

一、小学数学教学中学生空间观念培养的意义

在当前的教育体系中，小学阶段学生数学空间观念的培养，不仅是数学学科教学的一个重要方面，而且对学生未来的学习和生活具有深远的影响.空间观念作为数学思维的一个重要组成部分，对提高学生的综合素质和解决实际问题的能力起着至关重要的作用.

（一）有助于提升学生的数学素养

空间观念是理解和解决许多数学问题的基础，尤其是在几何、比例和比例尺的问题上.通过对空间关系、形状、位置和方向的理解，学生能够更好地理解数学概念，提高解决复杂数学问题的能力.例如，在学习几何时，学生需要借助空间观念想象和操作各种几何图形，这对培养他们的空间直觉和推理能力至关重要.此外，良好的空间观念还能帮助学生理解数学在现实世界中的应用，提升学生的数学素养.

（二）有助于培养学生的全面认知

空间观念是学生认知发展的重要组成部分，与其记忆力、注意力和解决问题的能力密切相关.通过形成空间观念，学生不仅能在数学领域取得进步，还能在其他学科领域，如科学和技术等表现出更好的学习能力.此外，空间观念也与学生的创新思维和创造力紧密相連.例如，通过操作和构造三维模型，学生能够更好地理解空间关系，这不仅有助于其数学学习，还能激发他们的创造性思维，提高解决问题的能力.

二、小学数学教学中学生空间观念培养的策略

（一）联系日常生活，鼓励学生动手操作

在小学数学教学中，空间观念的培养是一个关键环节.要想有效培养学生的空间观念，教师需要将抽象的数学概念与学生的日常生活紧密联系起来.通过让学生动手操作日常物品，教师可以帮助他们从具体事物中抽象出数学知识，从而更好地理解和记忆.

以圆柱和圆锥的认识为例，教师首先可以通过展示笔芯、水杯、树桩等物品来介绍圆柱，以及通过展示冰激凌、小土堆、陀螺等物品来介绍圆锥.这样的实物展示不仅可以激发学生的好奇心，还可以帮助他们在实际观察中形成对圆柱和圆锥的直观认识.之后，教师可以指导学生动手操作这些物品.例如，学生可以用笔芯堆叠来构建一个简单的圆柱模型，或者用手中的冰激凌模拟圆锥.在这个过程中，学生通过实际操作，能够更加深刻地感受圆柱和圆锥的空间属性.比如，通过触摸笔芯的圆形底面和直立的侧面，学生可以实际感知圆柱的形状；而通过旋转手中的冰激凌，学生可以观察圆锥的顶点和底面之间的角度变化.紧接着，教师可以引导学生从这些具体的实物出发，抽象出圆柱和圆锥的共同特征.通过比较笔芯和冰激凌的形状，学生可以得出“虽然两者在侧面形态上有所不同，但都拥有一个圆形的底面”.这种对比分析不仅可以帮助学生理解这些几何体的基本属性，还能够使其将这些属性与日常生活中的物品联系起来，从而加深他们对数学概念的理解.最后，教师应当鼓励学生进行逻辑思考和归纳推理.例如，教师可以引导学生讨论为什么一些日常物品如水杯和冰激凌被设计成圆柱或圆锥形状，从而探究这样设计的原因和好处.这种探究活动不仅能够帮助学生巩固对圆柱和圆锥的认识，还能够促进他们空间思维能力、逻辑思维能力和归纳推理能力的发展.通过这样的过程，学生可以逐渐形成对数学空间观念的深刻理解，从而为日后的数学学习打下坚实的基础.

（二）采用观察联想，培养学生想象能力

在数学空间观念的教学过程中，培养学生的观察能力和想象能力是至关重要的.观察能力和想象能力是学生形成空间观念的关键因素.如果学生的思维仅停留在表象，无法进行深入联想和想象，那么他们在形成空间观念方面将会遇到重大障碍.因此，教师在日常教学中需要重视激发学生的观察能力和想象能力.

例如，在长方形和正方形的学习基础上，当学生开始接触长方体和正方体的概念时，教师可以巧妙地运用由特殊到一般的教学方法，帮助学生进行从二维到三维的思维转换.这种方法不仅可以帮助学生巩固之前学到的平面图形的知识，还能引导他们理解平面图形如何转化为立体图形.在教学长方体和正方体时，教师可以先介绍这两种三维图形的特征，如长方体和正方体的面、边、顶点等.教师可鼓励学生在日常生活中寻找这些立体图形的实例，如书箱、鞋盒或骰子等.这样的实践活动能够激发学生的兴趣，帮助他们更好地理解抽象的数学概念.教师利用骰子进行游戏是一个极好的教学方式.在游戏的初级阶段，学生通过推理骰子对立面的数字来锻炼空间感知能力.这种活动不仅可训练学生的观察能力，还能锻炼他们的逻辑思维和推理能力.当学生对这个游戏有了基本的掌握之后，教师可以通过增加骰子的数量和变化摆放方式来提高游戏的难度.这不仅可加强学生对物体三视图的理解，还可激发他们探索未知的兴趣.例如，教师可以要求学生预测被遮盖的骰子面的点数，这就要求学生不仅应观察骰子的可见面，还要运用空间想象能力来推断隐藏面的信息.通过这种深度参与的探究活动，学生对空间结构和关系的理解将更为深刻，从而从不同角度和维度观察物体，这种能力对空间观念的形成至关重要.此外，这种教学方法可极大地提升学生的观察能力和想象能力.学生不仅要观察物体的外观，还要运用想象力来理解和推断物体的完整结构.

（三）利用信息技术，提高学生学习兴趣

在小学数学教学中，特别是在学生空间观念的培养方面，利用信息技术已成为一种有效的教学手段.由于数学知识具有抽象性，传统的教学方法往往难以充分激发学生的学习兴趣，而信息技术可以有效解决这一问题.

例如，教师在教授圆柱与圆锥的过程中可以利用信息技术展示图形的动态变化，从而为学生提供一种直观且具有互动性的学习体验.这种方式不仅可使数学概念易于理解，还极大地增加了学习的趣味性.通过图形动画的展示，学生能够清晰地看到一个点如何移动形成一条线，这条线如何扩展成一个面，这个面又如何转化成一个完整的三维图形，如圆柱或圆锥.这样的动态演示可帮助学生从直观上把握几何形状从一维到三维的转变过程，这对他们理解空间几何是极为有利的.教师可以用动画展示一个正方形如何围绕其中一条边通过旋转形成圆柱的侧面，或者一个圆形如何围绕其一点通过伸展旋转形成圆锥的侧面.这种展示方式不仅有助于学生理解几何体的形成过程，还可以激发他们探索三维立体图形的兴趣.此外，教师通过信息技术还可以展示多种几何图形的变化过程，从而加深学生对空间关系和几何形状的理解.教师通过展示不同图形按照相同或不同的运动轨迹进行变化，可使学生观察到多种不同的结果.这样不仅可以加强学生对空间几何的理解，还可激发他们的创造力和解决问题的能力.例如，教师可以利用信息技术展示一个长方形如何通过旋转和扭曲变成一個长方体，或者一个椭圆如何通过不同的旋转和拉伸形成不同的椭球.这种动态和多样化的展示方式不仅可使学生对几何形状的变化过程有更深刻的理解，还能激发他们对数学的好奇心和探索欲.

（四）引导互动交流，推动学生思考探索

在小学数学教学中，促进学生之间的互动交流对深化他们的空间观念至关重要.通过小组合作和讨论，学生不仅能够相互分享知识和想法，还能加深对数学概念的认识和理解.

例如，在三角形内角和的教学中，通过实际的测量、折叠和拼接活动，学生可以获得对三角形特性的直观理解.这种教学方式不仅可加强学生对数学知识的理解，还可提高他们的团队协作能力和沟通技能.在小组活动的实践过程中，学生可以互相帮助，共同解决问题.例如，当一名学生在测量角度时遇到困难，其他学生可以提供帮助，给出建议.这种互助的学习方式不仅可增强学生的合作精神，还可提高他们解决问题的能力.此外，教师可以设计具有挑战性的任务，如要求学生不仅计算单个三角形的内角和，还要探索不同三角形内角和之间的关系.学生可以比较直角三角形、锐角三角形和钝角三角形的内角和，发现它们是否相同，并探讨其背后的数学原理.在讨论过程中，学生分享自己的发现，这不仅可促进他们对数学概念的理解，还可提高他们的表达和沟通能力.教师在这一过程中应观察学生，及时提供指导和帮助，确保讨论的有效性和高效性.通过这种教学模式，学生不仅能够更深入地理解三角形的空间特性和数学原理，还能在交流和合作中形成批判性思维，提高解决问题的能力.这种教学方式是一种全面的教学方法，旨在培养学生的综合素质.

（五）重视实际应用，深化学生空间观念

在小学数学教学中，教师将理论知识与实际应用相结合是深化空间观念的关键环节.这不仅可帮助学生加深对几何知识的理解，还能够使他们认识到数学知识在现实生活中的重要性和应用价值.

为了进一步深化学生的空间观念，加强他们将数学知识应用于现实生活中的能力，教师可以设计更多具体且富有创意的练习和活动.比如，在学生初步掌握平行线和垂线、三角形、梯形等几何知识之后，教师通过变式练习可以更好地帮助学生巩固这些知识，并促使学生对这些几何图形特性形成深刻理解.例如，教师可以设置一系列与日常生活紧密相关的问题，让学生识别并分析周围环境中的各种几何形状.学生可以在校园内找不同类型的平行线和垂线，或者在学校建筑中识别三角形和梯形.通过这种方式，学生不仅能够加强对几何图形特性的认识，还能够学会如何在现实世界中发现并应用这些知识.教师将理论知识与解决实际问题相结合也是一种重要的教学手段.以长方体和正方体的表面积计算为例，教师可以让学生解决与日常生活密切相关的实际问题，如设计一个新的课室布局，其中包括计算墙面、窗户和门的面积，或者计算装修所需的材料量.这样的实践活动不仅可以锻炼学生的计算能力，还可加深他们对几何知识的理解.通过对这些实际问题的解决，学生的空间观念得以显著提高.这样，学生不仅能够深刻理解几何形体的空间特性，还能够学会如何将这些知识应用于解决现实生活中的具体问题.这种教学方法不仅可使学生将学到的知识与日常生活紧密联系起来，还可增强他们解决实际问题的能力，从而为将来的学习和生活打下坚实的基础.

（六）进行及时反馈，修正学生学习方法

在小学数学教学中，及时反馈是非常重要的.特别是在培养学生空间观念方面，教师的及时反馈不仅能帮助学生纠正错误，还能指导他们改进学习方法，从而更有效地掌握空间概念.

教师需要在日常教学中密切关注学生的学习进展和对知识的理解程度.这一过程可以通过多种方式来实现，包括但不限于观察学生在课堂上的表现、检查作业、进行小测试等.通过这些活动，教师能够及时了解学生在学习空间概念时的具体困难和误区.在课堂观察中，教师可以注意学生对课堂讲解的反应，如他们是否能够跟上教学进度，是否在某些概念上显得困惑.此外，检查作业和进行小测试可以帮助教师更加具体地了解学生在哪些方面存在问题.一旦发现学生存在问题，教师应及时进行反馈.这种反馈应该具体且具有建设性，不仅要指出学生的错误，还应提供正确的解决方法.例如，如果学生在理解三维图形的属性时遇到困难，那么教师可以通过具体的实物展示来帮助学生进行理解.教师的反馈还应包括积极的鼓励和指导.学生在学习过程中的任何进步，无论大小，都应得到认可和表扬.这种正面的反馈能够增强学生的自信心，激发他们继续学习的兴趣和动力.在进行反馈的同时，教师可以引导学生进行自我反思，鼓励他们反思自己的学习方法和策略.例如，教师可以询问学生在学习空间概念时遇到困难的原因.通过这种自我反思，学生不仅可以更清晰地认识自己的学习状态，还能在教师的指导下改进学习方法，提高学习效率.在及时反馈的过程中，教师应鼓励学生提问，并表达自己的看法，这不仅有助于教师更深入地理解学生的思维过程，还可促进学生积极进行反思.

结 语

综上所述，小学数学教学培养学生空间观念具有重要的意义.因此，教师可以将数学学习与日常生活紧密结合，利用信息技术提升教学效果，鼓励学生参与互动交流和实践操作，同时及时反馈，从而有效提升学生的空间观念，为他们的整体数学素养和未来的学习奠定坚实基础.

【参考文献】

[1]赖森水.新课标下小学数学思维培育策略探究[J].福建教育学院学报，2023，24（9）：95-97.

[2]王彪.问题意识导向下小学生空间观念的提升路径[J].基础教育课程，2023（14）：50-56.

[3]陈文翔.视障小学生数学空间观念的培养策略[J].亚太教育，2023（2）：34-37.

[4]邹俊英.小学数学核心素养培养的思考与实践研究[J].亚太教育，2023（1）：64-66.

[5]何美英.小学数学图形教学中学生空间观念的培养[J].亚太教育，2022（17）：54-56.