小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力

蒙紹黃

（廣西壯族自治區(qū)河池市大化瑤族自治縣板升鄉(xiāng)三洞小學(xué)，廣西 河池 530817）

前言

《小學(xué)數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出了將培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)觀念作為數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)之一，具體來說，就是讓學(xué)生通過探究幾何形體的形狀、大小，以及相互位置關(guān)系和變換過程，來識別幾何形體，掌握基本的幾何基礎(chǔ)知識和技能，并建立初步的空間觀念。這里的空間觀念就是空間思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力有助于發(fā)展學(xué)生的想象力，開發(fā)他們的智力，促進(jìn)他們邏輯思維和推理能力的提高。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)把培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力當(dāng)作教學(xué)重點，這也是學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的數(shù)學(xué)素養(yǎng)之一。

一、通過觀察比較圖形，讓學(xué)生初步建立空間觀念

以形象直觀為主是小學(xué)的思維特點，他們對數(shù)學(xué)幾何圖形的認(rèn)識大多是基于對現(xiàn)實生活中實物原型的觀察而獲得的，因此，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可以借助學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和思維特點，給學(xué)生提供具體的實物，或者讓他們觀察現(xiàn)實生活中的原型，通過直觀的、形象的觀察、比較、感知來認(rèn)識幾何形體，初步形成空間觀念，進(jìn)而提高學(xué)生的想象能力，幫助他們更好地理解現(xiàn)實中的三維立體空間。比如，在讓學(xué)生認(rèn)識長方體、正方體、球體、圓柱體等常見的幾何形體時，教師可以讓學(xué)生觀察他們在生活中常見的、熟悉的物品，如籃球、乒乓球、魔方、鞋盒、粉筆盒、牙膏盒、教材、鋼管、筆筒等，或者把這些物品帶到課堂上，讓學(xué)生近距離觀察、觸摸，再進(jìn)行比較和分類，這樣學(xué)生就能夠從積累豐富的感知經(jīng)驗，也能大體概括出各個幾何形體的特點，進(jìn)而有助于他們空間觀念的建立。

二、通過創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生對空間圖形的學(xué)習(xí)感興趣

要想培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力，除了讓學(xué)生建立初步的空間觀念之外，我們還應(yīng)該讓學(xué)生愛上圖形以及幾何相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，只有學(xué)生愛學(xué)、樂學(xué)這部分知識后，才能主動積極地投入時間和精力來探索這部分知識，從而提高自身對幾何、圖形知識的認(rèn)識和理解。

例如，教學(xué)“圓”相關(guān)知識時，我們可以借助實物鐘表、自行車輪胎引入，并利用多媒體課件讓學(xué)生欣賞一組圖片，讓學(xué)生了解在自然現(xiàn)象、建筑物、工藝品中都能找到圓的足跡，在此基礎(chǔ)上，再讓學(xué)生舉例說說生活中的圓，孩子們爭先恐后地就舉出很多種：筆筒的底面是圓的，門鎖的面是圓的，碗口是圓的……我問學(xué)生：你們喜歡圓嗎？學(xué)生都說喜歡，接下來帶領(lǐng)學(xué)生一起走進(jìn)圓的世界。像這樣讓學(xué)生在熟悉的生活情境中，在美的熏陶情感帶動下進(jìn)入本節(jié)課學(xué)習(xí)，既讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，又有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、設(shè)計探究活動，培養(yǎng)學(xué)生空間思維

心理學(xué)研究表明：促進(jìn)人們素質(zhì)個性發(fā)展的最主要途徑是人們的實踐活動，而“玩“正是兒童這一年齡階段特有的實踐活動形式。愛玩是小學(xué)生的天性，我們在教學(xué)中，要把課本中的一些新知識轉(zhuǎn)化成“玩”的活動，多讓學(xué)生動手操作，讓學(xué)生在“玩”中探究知識。通過動手操作，學(xué)生不僅可以獲得大量的感性知識，還有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)求知欲望。如，在教學(xué)“圓的面積”時，我們可以開展如下探究合作活動，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)圓面積公式：

首先提出問題：圓的面積怎樣計算呢？計算公式又是什么？你們想知道嗎？ 我們先來回憶一下平行四邊形的面積是怎樣推導(dǎo)出來？

其次要求學(xué)生動手操作：沿著平行四邊形的高切割成兩部分，把這兩部分拼成長方形。

接著啟發(fā)學(xué)生思考：圓能轉(zhuǎn)化成我們學(xué)過的什么圖形？你們想知道嗎？（邊說明邊演示）把這個圓平均分成16份，沿著直徑來切，變成兩個半圓，拼成一個 近似的平行四邊形（圖1）。

如果老師把這個圓平均分成32份，那又會拼成一個什么圖形？（師課件演示）（圖2）

最后啟發(fā)學(xué)生思考：如果再繼續(xù)分下去，分的份數(shù)越多，每一份就會越小，拼成的圖形就會越接近于什么圖形？（長方形）

通過這一環(huán)節(jié)，滲透一種重要的數(shù)學(xué)思想，那就是轉(zhuǎn)化的思想，引導(dǎo)學(xué)生抽象概括出新的問題可以轉(zhuǎn)化成舊的知識，利用舊知識解決新的問題。并借助電腦課件的演示，生動形象地展示了化曲為直的剪拼過程。在這個過程中，每名學(xué)生都經(jīng)歷了觀察、實驗、猜測、驗證和推理的活動過程，并最終通過合作交流得出了結(jié)論。讓學(xué)生的實踐能力、觀察能力、操作能力和分析推理的能力都在活動過程中得到了發(fā)展。

四、鼓勵學(xué)生解決實際問題，發(fā)展學(xué)生的空間思維能力

在課堂上，教師通過講解、演示，以及學(xué)生的觀察，可以幫助形成和建立初步的空間觀念，但要使學(xué)生的空間思維能力得到發(fā)展和提高，就需要結(jié)合實際生活中的問題來幫助學(xué)生強(qiáng)化和鞏固所學(xué)。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師要引導(dǎo)學(xué)生用已經(jīng)學(xué)過的空間和幾何基本知識和技能來解決現(xiàn)實中的實際問題，將數(shù)學(xué)課堂延伸到生活中，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生空間思維的發(fā)展。比如，生活中有很多需要計算長方體或正方體表面積的問題，但通常情況下，并不需要計算六個面的面積，如計算一個游泳池需要貼多少瓷磚，粉刷一間屋子需要多少涂料等，這些問題都需要學(xué)生結(jié)合實際情況來解決，如游泳池的表面積包括四周和一個底面，粉刷屋子要扣除地面和門窗的面積。在解決實際問題的過程中，學(xué)生既鞏固和復(fù)習(xí)所學(xué)知識，也鍛煉了空間思維，促進(jìn)了他們空間觀念的發(fā)展。

結(jié)束語

總而言之，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力是小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的本質(zhì)要求，同時也是學(xué)生思維能力發(fā)展的內(nèi)在需求。作為新時代數(shù)學(xué)教師，我們應(yīng)該依托教材內(nèi)容，借助幾何與圖形相關(guān)知識培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展。