培養空間思維，提升小學生數學素養

曹青

眾所周知，人的空間思維能力是需要依靠各種人體的感受器官作為載體進行的. 空間思維能力也是創造力的一部分，它是人類在日常生活以及實踐當中不斷積累出來的，是需要建立在反復實踐的基礎上得出的. 因此，在小學數學學習的階段教師一定要重視學生們的空間思維能力. 這樣，才能幫助學生積極地構建空間思維，而不是死記硬背書上的重點題型，更不是呆板地記憶公式. 提升學生數學素養，與數學學習中的空間思維能力有著密不可分的聯系.

一、巧設游戲，促進空間感知

小學生對空間幾何認知度不高，對數學的歸納能力和理解能力還不夠深刻. 因此，教師在教授學生學習幾何知識的時候，就必須換位思考，采用一些游戲的方式，幫助學生通過自身的感受器官來認識幾何圖形的特征. 這樣，從視覺上與聽覺上入手，從而使得學生有了對于幾何知識的初步認識. 就以書本上學習的“平移和旋轉”的課程舉例：教師可以利用教室里的電腦軟件，利用軟件中的一些動畫效果為學生展示一些立體圖形的移動信息. 比如：正在擺動的鐘擺，正在旋轉的機翼，等等. 通過這一系列的舉例之后，教師就可以要求學生分組來進行討論：找一找身邊存在的幾何圖形以及它們的運動規律. 學生們通過各自討論和尋找之后，也不難發現，其實生活中的幾何現象是無處不在的. 簡單的開門關門也包含了幾何物體的運動；在做廣播體操的同時，身體的變化也是幾何圖形的一種運動. 同時，教師在學生的討論之余，可以組織學生們進行有關學習幾何圖形的游戲：通過分發給各組學生積木的方式，要求他們擺放組合成各種各樣自己喜歡的建筑，從而進行比較和介紹，以加深學生對于平移以及旋轉的認識.

二、借助等式，構建數學模型

構建數學模型是空間思維能力的具體體現，借助等式是建立數學模型的紐帶. 因此，解答任何數學難題都需要借助等式這一概念來進行. 教師就可以借助實驗來為學生們普及有關于天平思維的重要數學思想. 通過建立天平思維，學生們可以減少記憶很多復雜的數學公式的時間，以幫助學生更加靈活有效地解答數學難題. 就以解方程的技巧而言，在書本上所給出的解方程的問題，需要學生之前熟練地掌握加減乘除的有關運算知識. 這樣的計算對于小學生而言，還是比較復雜煩瑣的，特別是在考試中，很容易就產生錯誤從而影響正確的解答. 但是，我們為學生們普及了有關天平思想的內容之后，學生們就可以通過等量代換的思想來解答問題了，從而跳過了之前一系列復雜加減乘除的步驟，解起題目來也更加得心應手了. 對于小學生而言，數學的運算能力的確很重要，但是在有限的時間里，往往能夠做得又快又好，不繞彎路的數學解題方法才是衡量一名學生學習數學能力好壞的最直觀的標準. 因此，天平理念的數學思維方式是小學階段非常重要且不可或缺的數學能力，是幫助學生們在今后學習更深的數學問題時的鋪路石.

三、加強變式，理解概念本質

幾何空間有著自身的本質特征，它突出地反映了量與量之間的變式關系. 什么是變式？變式是指通過變更對象的非本質特征以突出對象的本質特征而形成的表現形式. 變式就是一種特殊的類比思想，即為例證中的非特殊變化. 一般在同樣的概念當中，知識采取的例子和數值發生了變化之外，其主要思想依舊不變，說得通俗一點就是“換湯不換藥”罷了. 在數學題目中，很多情況下都是采取這樣變式的方法來出題的，很多同學學完了書本上的知識，掌握了書后習題之后，在遇到練習冊上的習題時，卻發現依然有題目不會做. 這就充分說明了學生們并非完全理解了書本上的概念，一旦某些知識改變了一下外表后，學生們就無從下手了. 在學習幾何知識的時候，變式的數學思維更顯得格外重要了. 例如：在學習“垂直”這一知識的時候，同學們腦海里的概念往往是從上往下的方向做垂線的. 但是在一些特殊的題目當中，很多時候需要學生們做一點變化，即橫向做垂直輔助線來解答問題. 如此一來，本來難以下手的難題亦隨之變得簡單起來，從而大大提高了學生學習數學的興趣. 所以，變式是學好數學，尤其是培養空間思維能力的不二法門.

四、加強實踐，發展空間觀念

《小學數學課程標準》中指出：“在小學數學教學中要通過數學實踐活動來提升學生的數學素養. ”小學生正處在數學認知的初步階段. 他們腦海里還沒有形成較為全面復雜的數學知識體系. 因此在解答幾何題，特別是有些抽象的幾何問題時，往往會帶有一些猜測或是靈感去解答問題. 這種類似于直覺的感受也是學生們通過日積月累地學習所產生的. 教師們想要切實提升他們對于幾何知識的感覺，首先需要多帶領學生在課堂上進行實踐. 教師們可以通過分發各種圖形的積木，要求他們分組討論觀察各種不同形狀木塊之間的聯系以及不同之處. 要讓學生自己親自動手去感受幾何圖形，而不是單一地照著書本比畫或是死板地朗讀書本上的文字. 例如：在教學“認識物體”時，教師們就可以借助這一課的內容，帶領學生們利用手邊的學具盒中的模型，進行一次有意義的實踐活動. 如通過學具盒中的若干小正方體，來擺搭成各種各樣的形狀，并要求學生們通過各個角度進行觀察：從不同的角度，可以推測出搭成這樣的小正方體的個數嗎？學生們會各抒己見，發表自己的看法和見解，這其中有的想法是錯誤的，教師就要及時地指出并加以改正.

總之，我們應該通過空間圖形這一模塊內容來培養學生的空間思維能力. 提升小學生的數學素養，空間思維能力是不可缺少的內容. 因此，就必須在現階段打好基礎，與時俱進，不斷完善自身的教學能力以及教學方法，幫助學生在數學知識的海洋中不斷超越自我.