小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生空間觀念和思維能力的提升

摘 要：本文研究小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生空間觀念及思維能力發(fā)展的有關(guān)內(nèi)容，希望通過數(shù)學(xué)實踐活動、空間圖形教學(xué)活動，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)空間觀念的形成與發(fā)展，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和空間思維能力等。本文結(jié)合實際生活及學(xué)生動手操作的實際情況，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)空間觀念，以促進(jìn)學(xué)生整體思維能力的提升，為學(xué)生整體思維的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué);空間觀念;思維能力

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-624X（2021）06-0057-02

引 言

我國義務(wù)教育階段對學(xué)生空間觀念和思維能力的發(fā)展提出了明確的要求，要求教師將空間觀念與日常生活結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察能力、推理能力，并引導(dǎo)學(xué)生自主探索，通過實踐創(chuàng)新培養(yǎng)學(xué)生多種思維能力，突出空間觀念和思維能力在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要價值，不斷提高學(xué)生解決問題的能力，發(fā)揮空間觀念的教學(xué)作用[1]。本文研究小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動中有關(guān)學(xué)生空間觀念和思維能力的內(nèi)容，進(jìn)一步豐富學(xué)生的思維能力發(fā)展思路，體現(xiàn)空間觀念發(fā)展的重要性，奠定學(xué)生長期學(xué)習(xí)和掌握空間觀念的重要基礎(chǔ)，形成了數(shù)學(xué)空間思維能力教學(xué)系統(tǒng)，在學(xué)生主動參與的過程中，與學(xué)生進(jìn)行思維上的溝通與交流，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

一、在具體實物中構(gòu)建學(xué)生的空間感

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動中，教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建空間觀念，使學(xué)生切身感知空間效果，能夠加深學(xué)生對空間觀念的理解，使學(xué)生將空間思維與實際生活體驗聯(lián)系起來，以提升學(xué)生學(xué)以致用的能力。

例如，在“長方體和正方體”一文的教學(xué)活動中，教師將日常生活中的玩具包裝等作為教學(xué)活動的素材，使學(xué)生切實感受生活中的長方體和正方體，提高學(xué)生的空間感知能力，讓學(xué)生充分了解長方體和正方體，并從外觀上區(qū)分長方體和正方體。學(xué)生觀察長方體和正方體的外觀，構(gòu)建空間立體思維觀念，能培養(yǎng)良好的空間思維能力，為更深入了解實際生活中的立體事物奠定基礎(chǔ)。學(xué)生對“長方體和正方體”空間感知效果較好，空間思維能力獲得了發(fā)展。通過與日常生活中事物的聯(lián)系，學(xué)生構(gòu)建了基本的空間觀念，更加立體、多元化地了解生活中的事物。教師將學(xué)生置于具體的實際環(huán)境中，讓學(xué)生感受立體概念，并對立體觀念形成了初步的認(rèn)知。教師將生活中的魔方、水立方等空間感極強的實物呈現(xiàn)給學(xué)生，能夠激發(fā)學(xué)生主動探究的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力，讓學(xué)生感知實物中的空間，形成空間化的思維方式。教師還可以將生活中的建筑物作為空間立體圖形引入課堂中，以圖片的形式展示出來，潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生參與數(shù)學(xué)空間觀念的教學(xué)，繼而全面提升學(xué)生的思維感知能力，同時提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，使學(xué)生發(fā)揮想象力，主動融入課堂中，與教師互動交流、與同學(xué)互動交流，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的空間立體感，提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果。

因此，在數(shù)學(xué)活動中構(gòu)建學(xué)生的空間觀念，有助于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)空間思維能力，以及數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)積極性和主動性。在構(gòu)建學(xué)生空間觀念的過程中，教師能夠促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的提升，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維，從而滿足學(xué)生的空間觀念發(fā)展需要，使學(xué)生形成個性化的數(shù)學(xué)空間思維。

二、用生活經(jīng)歷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)離不開圖形，教師可以利用日常生活中常見的圖形引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)，使學(xué)生逐漸養(yǎng)成空間思維習(xí)慣，以此提升學(xué)生的數(shù)學(xué)空間思維能力，擴(kuò)展其空間圖形學(xué)習(xí)的范圍[2]。

例如，在“圓的認(rèn)識”的教學(xué)過程中，教師可以利用動畫影像向?qū)W生展示車輪為什么是圓的，如果將車輪做成正方形和長方形會怎么樣。學(xué)生根據(jù)日常生活中的經(jīng)驗，得出車輪只能是圓的。學(xué)生可以聯(lián)想到日常生活中的鐘表、桌面、硬幣等，并對圓有了更深入的了解。教師將圓與長方形和正方形進(jìn)行對比，認(rèn)識到圓是由曲線構(gòu)成的。與此同時，教師引導(dǎo)學(xué)生探究圓心、半徑、直徑等圓的相關(guān)知識，使學(xué)生的空間觀念和思維能力得到進(jìn)一步發(fā)展，從而全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，鍛煉學(xué)生利用圓的知識解決實際問題的能力。相對于長方形和正方形而言，圓比較抽象，學(xué)生在已有的空間觀念基礎(chǔ)上借助圓來加深空間認(rèn)知，能夠培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。

又如，在“圓柱的認(rèn)識”的教學(xué)中，教師先將生活中的“圓”引入課堂中，太陽是圓的，十五的月亮是圓的，之后讓學(xué)生思考將無數(shù)個圓疊加起來會出現(xiàn)什么現(xiàn)象。教師將15個大小相同的圓形紙片疊加起來，讓學(xué)生看到高度在升高，在圓的大小不變的情況下，圓柱體的形象直觀地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，這能夠提升小學(xué)數(shù)學(xué)空間觀念的教學(xué)效果。教師結(jié)合實際生活中的案例，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，并開展數(shù)學(xué)空間觀念教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維意識。同時，教師要引導(dǎo)學(xué)生自主探究與空間立體圖形有關(guān)的內(nèi)容，使其形成良好的學(xué)習(xí)和思維習(xí)慣，以滿足學(xué)生的思維發(fā)展需要，提高學(xué)生的創(chuàng)造能力。尤其是在空間概念的教學(xué)過程中，學(xué)生的參與積極性更強，互動交流更加頻繁，能夠在逐步穩(wěn)定的環(huán)境中拓展學(xué)習(xí)空間，使學(xué)生以良好的思維習(xí)慣來完成對空間觀念的學(xué)習(xí)。

因此，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師可通過空間圖形教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，進(jìn)一步提升學(xué)生空間觀念和思維能力發(fā)展的可能性，同時發(fā)揮知識遷移能力的作用，引導(dǎo)學(xué)生主動思考數(shù)學(xué)知識，使其可以更好地感知數(shù)學(xué)空間教學(xué)內(nèi)容，養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣，奠定學(xué)生長期、穩(wěn)定學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。

三、用立體圖形發(fā)展學(xué)生的空間觀念

教師可以通過“圓錐和圓柱”單元的學(xué)習(xí)來發(fā)展學(xué)生的空間觀念，并在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生積極思考，使其主動參與到教學(xué)活動中，以此來提升學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，奠定學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

例如，在“圓錐和圓柱”一節(jié)的教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察圓錐和圓柱的特點和構(gòu)成，讓學(xué)生認(rèn)識圓柱的底、高、側(cè)面積，圓錐的底和高，并掌握圓柱的側(cè)面積、表面積，以及圓柱和圓錐的體積計算方法等。通過不斷觀察、對比圓柱、圓錐的模型特點，學(xué)生能夠了解二者的關(guān)系，進(jìn)而發(fā)展空間觀念。學(xué)生在經(jīng)歷了對“圓錐和圓柱”的探討后，能夠自主解決實際問題。與此同時，學(xué)生掌握了圓錐和圓柱的表面積和側(cè)面積計算公式，了解到圓柱是由兩個圓和一個長方形構(gòu)成的，圓錐則是由一個圓和扇形構(gòu)成的，并將圖形恢復(fù)成圓錐和圓柱的形狀。這樣能使學(xué)生對圓柱和圓錐有更加深刻的理解，從而培養(yǎng)了學(xué)生的空間觀念。在“圓錐和圓柱”教學(xué)活動中，教師采用立體圖形發(fā)展了學(xué)生的空間觀念，使學(xué)生樹立了立體思維理念，讓學(xué)生能夠充分了解感受立體圖形的特點，形成立體化的圖形感知。教學(xué)過程中，教師可以結(jié)合VR虛擬空間構(gòu)圖的形式，帶給學(xué)生更加真實的體驗，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)力，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)立體圖形，并形成抽象思維，這對學(xué)生整體的空間觀念和空間思維方式的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。所以，在立體化的圖形中開展空間觀念教學(xué)，能夠發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，更容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，進(jìn)而達(dá)到理想的教學(xué)效果。

因此，教師以“圓錐和圓柱”教學(xué)來發(fā)展學(xué)生的空間觀念，能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)生空間觀念的進(jìn)一步升華，在“長方體和正方體”教學(xué)基礎(chǔ)上，拓展學(xué)生的空間思維。結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)和理念，教師能夠進(jìn)一步強化學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)，并促進(jìn)他們數(shù)學(xué)思維能力的發(fā)展。

四、通過動手操作提升學(xué)生的思維能力

為促進(jìn)學(xué)生空間思維能力的發(fā)展，在構(gòu)建空間表象的過程中，教師可以通過規(guī)范化操作，以具體的形象或圖象思維來提升學(xué)生的空間感知能力，讓學(xué)生在充分感知數(shù)學(xué)知識的過程中，領(lǐng)悟數(shù)學(xué)知識的內(nèi)涵。

例如，在“長方體和正方體的表面積”一節(jié)的教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生動手制作長方體和正方體，讓學(xué)生將長方體和正方體的展開圖組合起來，使學(xué)生構(gòu)建空間立體感，形成立體化思維，同時讓學(xué)生結(jié)合操作經(jīng)驗和感受，展示自己的思維能力發(fā)展過程。反復(fù)訓(xùn)練后，學(xué)生的空間觀念更加牢固，他們對空間的理解更加深入，由此建構(gòu)了空間立體感。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生在由二維平面到三維立體圖形的思考過程中，發(fā)展了立體思維和知識遷移能力。此外，學(xué)生在小組內(nèi)共同探究空間圖形的特點，在生活中感知數(shù)學(xué)知識，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決生活中的問題，鍛煉自主學(xué)習(xí)能力、主動思考能力，經(jīng)歷空間概念的形成過程，促進(jìn)數(shù)學(xué)邏輯思維能力的提升，展示了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣發(fā)展的過程。教師在“長方體和正方體表面積和體積”的教學(xué)中，提高學(xué)生的聯(lián)想思維能力，幫助學(xué)生串聯(lián)知識點，能夠滿足學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)和思維連續(xù)發(fā)展的需要。

又如，在“圓柱的表面積”一節(jié)的教學(xué)中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生動手操作，了解圓柱是由圓和長方形構(gòu)成的立體圖形，提升學(xué)生的抽象思維能力。同時，學(xué)生在動手操作的過程中，對圓柱有了更深入的思考，能夠?qū)W習(xí)和掌握生活中的圓柱，并觀察、體驗生活中的數(shù)學(xué)知識，形成了具有個性的學(xué)習(xí)思路，逐步提升動手操作能力，發(fā)展數(shù)學(xué)思維。

因此，動手操作能夠提升學(xué)生的思維能力，讓學(xué)生在共同體驗空間立體物體的過程中，在感官上和思維上對空間觀念形成認(rèn)知，將空間立體化的事物轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗笏季S，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生數(shù)形結(jié)合思維能力的發(fā)展。

結(jié) 語

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，對學(xué)生的空間觀念與思維能力的培養(yǎng)應(yīng)落實在教學(xué)活動的每個環(huán)節(jié)中，循序漸進(jìn)，從具體到抽象，從抽象到思維，逐漸促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升。教師要充分利用生活資源，借助學(xué)生熟知的物品，幫助學(xué)生理解圖形，掌握圖形特點，并構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)，形成構(gòu)圖能力，實現(xiàn)學(xué)生空間思維能力的提升，從而為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。

[參考文獻(xiàn)]

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盧鋒.發(fā)展空間觀念 提升思維能力：以小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)為例[J].教育理論與實踐，2012，32（11）：58-60.

作者簡介：郭瑩（1987.2—），女，福建福州人，二級教師，研究方向：小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)。