基于小学数学核心素养简析空间思维能力的培养策略

熊乐乐

摘  要：在素质教育背景下，核心素养的形成与发展是新课程改革的最终目标。在小学数学教学中，教师应坚持“以生为本”的素质教育理念，发挥信息化资源的优势，创新教学策略和教学方法，在学生的头脑中建设思维空间，通过构建创新思维和空间思维，提升学生的空间思维能力，利用具象的教学案例抽象出学生的图形和空间认识，让学生形成立体化的思维。文章通过分析当前小学数学核心素养的培养现状，探究小学生空间思维能力的培养策略。

关键词：小学数学;核心素养;空间思维能力

当前小学数学中的空间思维培养分布在立体几何和平面几何的课堂学习中，让学生通过学习长方体、长方形等建立空间和图形思维，让学生在直观感知图形的基础上，学会抽象化的立体空间思维。新课改中明确提出，小学数学课堂应注重培养学生的思维能力，让学生在学习几何函数的基础上，拓展学生的思维空间，从而促进全体学生在德智体美劳等方面的全面发展。

一、小学数学空间思维的内涵及培养意义

（一）小学数学中空间思维的内涵

数学空间思维是对小学数学内容中的空间形式、数量关系、结构关系的本质属性进行思考的一种能力。数学核心素养是小学生掌握数学内部规律的见解反应。小学数学教师应根据一般性的思维规律，组织学生参与正确认识数学内容的理性活动。

小学数学新课标要求，在构建学生的空间思维时，应注重使学生在观察、操作等活动中，取得对简单几何体和平面图形的直观经验。因此，教师应在学生的思维中构建空间思维，启蒙学生对空间性的创新思维，通过教学案例活动，让学生接触日常用品、游戏用品的角、棱、面，感受日常中比较容易接触的空间思维。教师还应组织学生感知物体平移、旋转的过程，让学生在头脑中形成空间概念。

（二）小学数学培养学生空间思维的意义

一是有利于培养学生的核心素养。小学数学核心素养包括数感、符号意识、空间观念、数据分析观念和运算能力等。培养小学生的数学空间思维是培养小学生数学核心素养的前提和基础。

二是有利于激发学生的数学思维兴趣。数学空间教学不仅局限于数学课本上，教师通过展示教具模型，让学生参与到数学思维的形成与发展过程，可以激发学生学习数学的兴趣和爱好，并让学生在数学课堂中的心理活动处于最佳状态。

三是能有效提升学生的数学问题解题能力。在小学数学教学中，不仅需要向学生讲述数学理论知识，还应当培养学生利用数学知识去解决问题的能力。培养学生的空间思维能力，让学生从不同的角度去审视问题，让学生通过三维立体观察，探究数学问题，对数学问题的内在规律和联系分析探究更为精准，让学生拓展解决数学问题的思路，提升解决数学问题的能力。

四是有利于提升学生的逻辑思维能力。逻辑思维是学生发现问题、分析问题、解决问题的必要条件，教师在培养学生数学空间思维的过程中，让学生以喜闻乐见的方式感知教学案例中的逻辑性，从而可以提升学生的逻辑思维能力，为学生后期创新思维的形成与发展奠定良好的基础。

二、基于小学数学核心素养简析空间思维能力的培养策略

（一）借助实物模型，引导学生直观感受空间思维

在当前小学数学的教材中，附带有一定的数学工具，其中也包括一些实物模型，教师在展示实物模型的过程中，能够让学生直观感知数学空间概念，将抽象化的思维具体化，并以学生自主观察的方式开展课堂教学，调动学生的视觉、听觉、触觉等各种感官，并让学生参与到数学学习中，让学生通过亲自感知，深刻认知数学教材中的空间和图形。因此，小学数学教师应充分发挥实物模型的优势，并积极借助小学生日常接触的实物，让学生对数学知识产生熟悉感，能够直观感受抽象的空间思维。小学阶段的学生年龄较小，自身的知识储备有限，教师通过实物激发学生的想象力，让学生借助实物模型进行联想，从而可以激发学生的空间思维，丰富学生的身体感官体验。

例如，在教学“基本的图形”知识时，教师可以让学生制作圆形、方形、长方形的卡片，让学生认识不同图形的差异性，并以对比的方式，强化学生对日常所见图形的认知，使学生对图形产生直观感知和深刻认识。在教学“立体图形”知识时，教师可以借助学生的课本、笔盒、橡皮等学习用品，为学生讲解长方体立体组合的特点，从而弱化长方体理论知识的抽象性，让学生能够直观感知长方体的空间性，提升学生的空间思维。在借助实物模型进行空间思维训练时，教师应让学生带着目的观察，以提问的方式激发学生观察实物模型的兴趣，让学生在观察物体的过程中进行积极的思考。

（二）借助多媒体技术，提升学生的图形理解能力

在信息化教学背景下，多媒体信息技术在我国的大中小学普及，丰富多样的教学手段贯彻落实到了教学的全过程，使学生空间思维的形成和发展实现了质的飞跃。在当前多媒体数学课堂中，教师可以使用5分钟左右的微课，让学生感受图形的变形和转换，了解图形的本质特征。在信息化网络中，有丰富的优质课与公开课资源，教师应充分学习并利用，通过使用创新性的图形理解方式，提升学生的空间思维能力，以促进学生数学核心素养的形成和发展。此外，教师还可以利用沃克白板、Flash动画、几何画板等教学软件，为学生提供动态、可视化的图形转化过程，让学生能够直接观察数学几何与代数中的空间感，培养学生的空间、图像思维能力，并提升学生使用网络搜集信息的能力。

例如，在教学人教版五年级上册《平行四边形的面积》一课时，教师可以视频或者动画的形式导入新课，集中学生的注意力，为学生创设平行四边形变化的过程，组织学生深度学习平行四边形的面积公式，掌握相关的变化规律。教师还可以组织学生亲自操作沃克白板，让学生通过移动四边形线条的方式，直观感知平行四边形的空间图形，让学生掌握平行四边形的面积计算方法，从而提升学生的图形感和空间感，培养学生的空间思维能力。

（三）运用运动变化的实践活动，启发学生的空间思考

小学生对空间抽象思维把握不准，很难建立空间思维。教师应组织学生参与运动变化的实践活动，创设多种动手思考的机会，让学生通过画、摆、量、拼等动手活动，巩固深化对数学知识的理解，并拓展学生的空间观念。在涉及立体几何的表面积计算时，教师应积极分解、组合平面图形，利用运动变化的观念，将图形进行变换。一方面，教师应让学生掌握几何图形的位置变换规律，为后期的图形变换积累实践经验。另一方面，教师应拓展学生的空间思维和空间观念，启发学生对空间图形的思考。学生在掌握图形本质特征的基础上，能够深刻领悟几何空间图形的运动变化，在图形的形状、大小、方位进行运动变化的过程中，正确求解图形的面积。

例如，在设计立体图形题目的过程中，教师应根据立体图形的表面积计算方式，多角度地进行空间变换、组合和分离，启发学生的空间思考。教师可以为学生设计以下运动变化的数学应用题目：把一个长15厘米、宽9厘米、高6厘米的长方体木条沿横切面切2段后，表面积增加了多少？教师在组织学生分析这个题目时，应利用沃克白板，为学生形象地展示长方体的运动变化过程，将横切活动真实地展现在学生面前，并为学生展示长方体的运动变化过程，从而启发学生对长方体被切除后的表面积进行空间思考。如：“一个底直径9厘米，高6厘米的圆柱体沿底面直径切开后，表面积增加了多少？把这个圆柱截成两个小圆柱后，表面积又有什么变化？”教师可以组织学生利用硬纸板制作圆柱体，并要求学生将圆柱体沿底面直径切开，让学生能够亲自参与到圆柱体的运动变化实践活动中，从而启发学生对空间立体图形变化的思考。

（四）强化发散思维的综合训练，提升学生的空间思维水平

小学阶段的数学几何空间学习中，教师可以提供适当的逻辑教学内容，培养学生掌握并运用知识的能力。在提升学生空间思维的基础上，教师应强化学生的发散思维综合训练，让学生根据题目中已知的数量关系探究多种解题方法，让学生的思维发散出去，从而开发学生的智力思维能力，活跃学生对数学题目的解题思路，从而拓展学生的空间观念，提升学生的空间思维水平。小学生受性格因素、学习习惯、学习基础的影响，有着差异性的知识层次和学习水平，教师应根据学生的差异性表现和现有知识水平，遵循学生的认知发展规律和身心发展特征，由浅入深地挖掘几何空间思维方法，为学生提供多元化的感性材料，并作用于学生的视觉、听觉等多种感官，通过认知活动丰富学生的发散思维训练，从而提升学生的空间思维水平。

例如，在教学阴影面积求解时，教师可以设计如下题目：一个长5厘米、宽3厘米的长方形和一个边长为3厘米的正方形组成如图1所示的整体图形，求阴影部分的面积，你能使用多少种解题方法？

这道题只有一个问题，就是求出阴影部分的面积，学生可以通过多种解题方式，如“补”“移”等方式。比如第一种解法，学生可以从整个图形中减去一个空白的三角形。这种解法是最简单、最直接的减法，得出的计算公式与课本教学中的解题方式相同。另外，教师可以激发学生的发散思维，引导学生发现第二种解题方法，将阴影三角形旋转到对称的空白三角形位置，所形成的正方形面积就是阴影部分的面积，即3乘以3等于9平方厘米。

（五）恰当利用图形教学工具，增强学生的图形动态意识

在小学数学几何图形的知识教学中，学生对单个几何图形知识的掌握比较熟练，但是在对几何知识的综合应用上存在很大的欠缺。出现这种情况的主要原因是学生将几何图形的探究处于静态，没有观察图形组合的动态性特征。对此，教师需要强化学生的图形转换意识，让学生从动态的思维去探究几何图形的特征，寻找各个图形之间的联系，从而利用几何知识有效地解决几何问题。教师可以利用图形教学工具，让学生能够动态地观察图形的变形。

例如，在教学《图形的运动（三）》这节课时，如果教师在黑板上为学生绘画出相关的几何图形，然后让学生观察几何图形的旋转、平移等运动，那么学生对相关概念知识的理解不够深入，学生也不能感受几何图形的动态特性。这时，教师可以为学生准备一些几何图形教具，如各种图形的尺子、各种图形的积木、各种图形的七巧板等。教师为学生准备这些图形教学工具，然后按照图形的运动知识，将这些图形教学工具为学生动态地展示平移、旋转等知识，从而增强了学生动态观察图形的意识。除此之外，对一些多图形面积、周长等计算题目，教师也应当引导学生拥有动态观察图形的意识。教师可以组织学生利用七巧板摆出题目中不规则的图形，然后将题目中的多边形图形进行三角形、四边形的转换，从而引导学生利用已学的几何图形知识解决几何难题。

总之，数学教师利用图形教学工具，增强学生的图形动态观察意识，能让学生对变形图形的理解更为精准、有效，提升了学生的几何问题解决能力。

三、结语

新课程改革强调塑造学生的核心素养，小学数学应注重培养学生的数学空间思维能力，发散学生的创新性思维，从而提升学生分析问题、解决问题的能力。在小学数学课堂中，教师应创新教学方法，采取多元化的教学策略，结合小学生的认知思维发展规律，借助实物模型，引导学生直观感受空间思维，借助多媒体技术，提升学生的图形理解能力，运用运动变化的实践活动，启发学生的空间思考，强化发散思维的综合训练，提升学生的空间思维水平，创设高效的小学数学课堂，最终培养学生的核心素养，为学生的未来综合发展奠定良好的基础。

参考文献：

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[2] 杨波. 关于培养小学生数学空间思维能力的策略探讨[J]. 考试周刊，2021（39）：87-88.

[3] 苏敏. 小学数学课堂教学中培养空间思维能力之我见[J]. 数学教学通讯，2021（07）：73-74.

（责任编辑：郑  畅）