數(shù)學空間思維能力提升的策略研究

董玉云

【摘要】空間思維能力是小學生在數(shù)學課程中培養(yǎng)的重要能力之一，也是學生核心素養(yǎng)的重要組成部分，是數(shù)學課堂活動實施的重要目標。它有助于學生思維能力的提升，有助于學生認識生活空間、理解生活空間，有助于培養(yǎng)學生從具體到抽象、從抽象到具體的能力。文章結(jié)合教學實踐，從數(shù)學抽象到生活具體、從生活具體到數(shù)學抽象、抽象與具體的相互聯(lián)結(jié)三方面入手，激發(fā)學生的生活體驗，促進學生的知識應(yīng)用，培養(yǎng)學生的空間觀念，提升學生空間思維能力。

【關(guān)鍵詞】小學數(shù)學;空間思維能力;策略

空間思維是一種抽象與具體的概括能力，要求學生要能從生活素材中抽象出幾何圖形，要從幾何圖形中概括出生活中的具體實物，從而幫助學生更好地解決數(shù)學空間問題，培養(yǎng)學生空間建構(gòu)的能力，提升學生空間觀念的核心素養(yǎng)。在數(shù)學教學過程中，教師往往通過開展教學活動，引導(dǎo)學生對幾何體的形狀與相互位置關(guān)系以及變換過程等進行探究，并對幾何形體進行識別，進而對幾何基礎(chǔ)知識與技能進行更好的掌握，實現(xiàn)空間觀念的構(gòu)建，培養(yǎng)學生抽象到具體、具體到抽象的高層能力，進一步提升學生學習數(shù)學知識的邏輯思維與推理能力。所以，在開展小學數(shù)學學科教學時，教師應(yīng)當將教學重點定位于對學生這一能力的培養(yǎng)方面。本文在此提出相應(yīng)的實施策略，為該學科教學提供經(jīng)驗指引。

一、具體與抽象的相互聯(lián)結(jié)，促進學生空間思維的構(gòu)建

在學習數(shù)學知識時，小學生的思維能力處于發(fā)展階段，他們的空間構(gòu)建能力很低，通過實物進行空間構(gòu)建的能力還得不到很大的發(fā)展。小學生雖然可以對物體的大小與長度進行客觀反映，但無法真正反映其空間形態(tài)，生活與數(shù)學的聯(lián)系還不夠緊密。因此，在開展數(shù)學教學時，教師可以激發(fā)學生的生活體驗，將測量和分析數(shù)據(jù)等活動同幾何圖形進行密切聯(lián)系，以此促進學生從數(shù)學抽象到生活具體的能力的提升，提升學生空間立體的思維能力，強化學生對幾何圖形的觀察能力，以此實現(xiàn)數(shù)學空間思維等方面能力的培養(yǎng)與提升。

例如，在學習圓的面積與周長計算公式之后，教師讓學生按照公式估算出學校操場的面積，并帶領(lǐng)學生去操場實際測量，用實際的數(shù)據(jù)進行操場面積的計算，從而把估算的數(shù)據(jù)與實際的測量數(shù)據(jù)進行對比、分析，計算出誤差大小，并形成從數(shù)學數(shù)字到生活數(shù)字的聯(lián)結(jié)，讓學生在數(shù)學中學習生活、在生活中學習數(shù)學。開展這種實踐活動，有助于學生深化對數(shù)學空間知識的認識，分析判斷自己的數(shù)學空間與生活空間的區(qū)別，從而更好地實現(xiàn)數(shù)學空間與生活空間的有效銜接，對于學生更好地學習數(shù)學空間、立體幾何等相關(guān)知識具有非常重要的作用。

二、從生活具體到數(shù)學抽象，提升學生立體空間抽象的能力

生活是一切真知的來源，只有將知識融于生活，知識才能被更好地理解與吸收。因此，對于小學生而言，在學習數(shù)學知識時，就要運用形象思維，從生活具體到數(shù)學抽象，提升自己的空間思維能力。所以，要想對學生的空間思維能力進行培養(yǎng)，教師可以充分借助學生的認知規(guī)律與思維特征，為學生提供具體的實物，要求學生對生活原型進行認真觀察，真正地實現(xiàn)在生活中學習，在生活中構(gòu)建立體空間的效果，增強學生對幾何形體的感知，幫助學生對空間觀念進行初步建構(gòu)，促使學生的想象能力得到不斷的提升，進而幫助學生更好地理解三維立體空間，以此實現(xiàn)對學生空間思維能力的培養(yǎng)與提升。

例如，在對長方體和正方體以及圓柱等進行教學時，教師可以從生活中尋找一些相關(guān)的事物，作為學生構(gòu)建空間思維的重要素材。例如，教師可以利用魔方等對正方體進行演示，可以利用牙膏盒等對長方體進行演示，利用積木對圓柱體進行演示等。同時，教師可以將這些物品拿到課堂上，鼓勵學生對其進行近距離的觀察，用手進行觸摸，了解這些空間結(jié)構(gòu)，從而讓學生在腦海中構(gòu)建這些幾何結(jié)構(gòu)，想象這些結(jié)構(gòu)的各種立體結(jié)構(gòu)，并從生活中的經(jīng)驗積累產(chǎn)生更多的對幾何圖形的認識與感知，對幾何形體的特點進行有效概括，進而更好地建構(gòu)空間學習觀念，從而實現(xiàn)多個方向與視角構(gòu)建空間圖形。如在對魔方從不同視角進行觀察時，所看到的圖形實際上并不相同。通過這種方式，學生對于幾何體的認識更加深刻，能初步了解幾何體同平面圖之間所具有的關(guān)聯(lián)，更容易掌握立體圖形的面積、體積計算方法。教師在教學數(shù)學知識的同時，還能較好地培養(yǎng)學生的空間思維，使之立體空間抽象能力顯著提升。

三、從數(shù)學抽象到生活具體，培養(yǎng)學生立體空間還原的能力

數(shù)學課堂既包含著具體，也囊括著抽象。在教學抽象的數(shù)學問題時，教師要鼓勵學生將抽象的數(shù)學知識進行還原處理，還原成生活中的原型，幫助學生理解數(shù)學抽象，從而更好地實現(xiàn)數(shù)學空間思維能力的提升。在此過程中，教師要引導(dǎo)學生認真思考數(shù)學問題，將數(shù)學問題抽象成生活實際，與生活原型建立聯(lián)系，幫助學生構(gòu)建空間模型，從而更好地實現(xiàn)對數(shù)學問題的分析與理解，提升空間思維想象力，促進學生數(shù)學思維能力的提升。

例如，鋪路工要用方磚鋪設(shè)一條路，磚塊長、寬都是40cm，每四塊白色磚塊的周圍要圍繞12塊灰磚，照這樣的方式計算下去，8000米的路需要多少白磚與灰磚？題目給出的鋪設(shè)圖形數(shù)據(jù)龐大，學生壓根無法入手，不知道應(yīng)該怎么計算出白磚與灰磚的數(shù)量。因此，教師要引導(dǎo)學生將此類問題進行具體化處理，繪制出更多的圖形（如圖1），用生活中的原型來幫助學生理解其中的數(shù)據(jù)關(guān)系，從抽象的龐大數(shù)據(jù)中找出其中的規(guī)律，用具體的圖形將更多的數(shù)據(jù)進行羅列、展示，從而在抽象的模型中通過繪制生活原型的方式探究出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，從而得出關(guān)系式，計算出白磚和灰磚的具體數(shù)量。

總體來說，通過開展小學數(shù)學教學，培養(yǎng)和發(fā)展學生的空間思維能力，并非一個短期過程。對于小學生來說，在小學階段培養(yǎng)和發(fā)展空間思維能力，是其形成該能力的初級階段。因此，小學數(shù)學教師要積極探索和交流，加強經(jīng)驗總結(jié)，把握教學契機，采用多樣化的指導(dǎo)方法，促使學生在學習過程中實現(xiàn)空間思維能力的有效提升，進一步提升學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。

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