鄒婷

心理學研究表明：空間觀念是多個感官協(xié)同發(fā)展的結(jié)果。空間思維能力是學生數(shù)學核心素養(yǎng)的綜合體現(xiàn)，幾何、代數(shù)、概率等知識均要求學生有較強的空間思維能力。與其他學科知識相比較而言，數(shù)學對學生的空間思維能力提出了更高的要求，重視學生空間思維能力的培養(yǎng)，可以幫助學生打好數(shù)學根基，并為學生數(shù)學核心素養(yǎng)的提升奠定基礎(chǔ)。因此，在教學實踐中教師要將學生空間思維能力的培養(yǎng)置于重要位置。小學數(shù)學教師應充分意識到學生空間思維能力的培養(yǎng)價值，并在教育政策的引導下采取多種合理措施培養(yǎng)學生的空間思維。本文圍繞小學生數(shù)學空間思維能力培養(yǎng)展開深入討論，并根據(jù)學生發(fā)展需求提出合理化策略。

一、引用生活事例，促進空間意識的形成

受年齡的限制，小學生的思維以形象性和具體性為主，因此教師在培養(yǎng)學生數(shù)學空間思維能力的過程中，應尊重學生的身心發(fā)展規(guī)律，對學生施以正確引導，鼓勵學生對空間事物進行細致觀察，為空間意識的初步形成奠定基礎(chǔ)。以往的教學模式過于重視對理論知識的講解，這種方式既不利于理論知識和實踐活動間的轉(zhuǎn)化，又容易引發(fā)學生對學習的抵觸心理。而小學階段的學生對周圍的世界有強烈的好奇心以及探索欲望，因此在后續(xù)數(shù)學空間思維能力培養(yǎng)的過程中，教師應善于從學生的實際生活出發(fā)，引用生活事例，引導學生利用生活經(jīng)驗解決數(shù)學問題。教師應鼓勵學生養(yǎng)成認真觀察生活的良好習慣，從日常生活中提煉與空間幾何知識有關(guān)的事例，利用所學知識解決生活問題，不僅能有效激發(fā)學生對數(shù)學知識的學習興趣，還能促使學生進一步感受數(shù)學知識和空間思維能力培養(yǎng)的現(xiàn)實意義。

案例：教師在教學人教版五年級下冊第三單元第一課時“長方體”時，首先利用多媒體設(shè)備展示房子的圖片，并向?qū)W生提問：“這所房子由哪些圖形組成？”以此問題作為數(shù)學教學的出發(fā)點，引用與學生生活息息相關(guān)的事物進行思維引導。學生紛紛回答道：“有圓形、三角形、平行四邊形、梯形?！比缓蠼處熇枚嗝襟w設(shè)備展示房子的立體形態(tài)，并向?qū)W生提問：“那這所房子中又包括哪些立體圖形？”面對教師的提問學生紛紛露出疑惑的表情，緊接著教師拿出長方體教具，利用教具對“長方體與點、線、面的關(guān)系”進行講解。

師：誰能找到長方體的面？

學生紛紛指向長方體上的長方形。

師：那么誰又能找到長方體上的線？

學生紛紛指向長方體的邊。

師：長方體的線又叫做長方體的棱。長方體的面和棱有什么位置關(guān)系？

學生經(jīng)過觀察后得出：面與面相交的線就是棱。

師：那誰又能找出長方體的點？教師指著長方體的點，并將其定義為頂點。并問道：棱和頂點有何位置關(guān)系？

經(jīng)學生觀察后得出：棱與棱相交的點為頂點。

教師引導學生對長方體的面進行觀察，長方體由四個長方形、兩個正方形組成，學生形成了對長方體的基本認知，形成了初步的空間意識。然后，教師鼓勵學生根據(jù)長方體的特點尋找身邊的長方體，學生對書桌進行觀察，提到文具盒、橡皮屬于長方體。本次教學活動由生活情境入手，以生活中的具體事物作為鞏固，提高學生對長方體特點和性質(zhì)的認知，有效培養(yǎng)學生觀察、比較和抽象概括的能力，為學生數(shù)學空間思維能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

二、借助信息技術(shù)，推動空間概念的培養(yǎng)

信息技術(shù)已深入社會生活的各個領(lǐng)域，信息技術(shù)的應用給教育領(lǐng)域帶來了巨大發(fā)展契機。教師可在培養(yǎng)學生數(shù)學空間思維能力的過程中引入信息技術(shù)，利用信息技術(shù)展示空間概念，將復雜、抽象且靜態(tài)的數(shù)學知識以直觀、動態(tài)的方式呈現(xiàn)，提高學生對空間知識的理解和應用，從而為學生空間思維能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。教師可根據(jù)數(shù)學空間思維能力的培養(yǎng)要求，通過信息技術(shù)展示相關(guān)圖片以及圖片的動態(tài)轉(zhuǎn)化，以直觀、形象的方式解答代數(shù)性問題。信息技術(shù)體現(xiàn)的是數(shù)形結(jié)合思想，此種方法不僅是一種解題思路，更是數(shù)學空間思維能力培養(yǎng)的必要途徑，利用信息技術(shù)將理論講解和圖形相結(jié)合是順應教育領(lǐng)域發(fā)展潮流的必要手段。因此，在數(shù)學空間思維能力培養(yǎng)的過程中，教師應善于利用信息技術(shù)開展數(shù)形結(jié)合教學，以此培養(yǎng)學生的數(shù)學空間思維能力。

案例：教師在教學人教版五年級下冊第五單元“圖形的運動”時，首先，利用多媒體設(shè)備播放游樂場視頻，說道：“同學們在參觀游樂場的過程中都看到了哪些游玩項目？游玩項目和我們所學過的圖形運動中的哪些知識有關(guān)？”以多媒體調(diào)動學生的學習興趣，引出本章“旋轉(zhuǎn)”的教學主題。其次，教師為學生準備鐘表模型，請學生用語言描述指針從“3”到“6”和從“6”到“12”是如何運動的，并動手撥一撥指針，觀察旋轉(zhuǎn)過程，以小組討論的形式總結(jié)旋轉(zhuǎn)要素。在學生的具體操作下，總結(jié)旋轉(zhuǎn)的三要素分別為旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度。為了強化學生對旋轉(zhuǎn)要素的認知，教師利用多媒體設(shè)備展示三角板旋轉(zhuǎn)前和旋轉(zhuǎn)后的圖片，如圖1所示，并要求學生探索旋轉(zhuǎn)后的圖形是圍繞哪一點、向哪個方向旋轉(zhuǎn)多少度得到的，經(jīng)小組討論后并未得出答案。為了維持學生對旋轉(zhuǎn)知識的學習熱情，教師及時介入，利用多媒體設(shè)備展示三角板的旋轉(zhuǎn)過程，從而幫助學生建立對旋轉(zhuǎn)的空間認知，最終得出三角板圍繞O點順時針旋轉(zhuǎn)90°。最后，教師利用多媒體設(shè)備展示旋轉(zhuǎn)的創(chuàng)意制作，一個等腰三角形以頂點為旋轉(zhuǎn)點，順時針旋轉(zhuǎn)90°、180°、270°，最終得到一個風車，請學生利用旋轉(zhuǎn)知識進行創(chuàng)意制作。在信息技術(shù)的支持下，晦澀難懂的數(shù)學知識變得生動、直觀，便于學生理解與運用，培養(yǎng)學生空間概念，為學生空間思維能力的提升提供支持。

三、利用互動教學，深化學生的空間感知

互動教學法是營造良好課堂氛圍的必要手段，因此教師應在培養(yǎng)學生數(shù)學空間思維能力的過程中重視互動教學的價值，以課堂氛圍帶動學生空間感知的不斷深化。一方面，教師可利用“一問一答”的形式形成師生互動。教師在遵循學生身心發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上，提出與學生現(xiàn)階段數(shù)學能力和空間思維發(fā)展水平相吻合的數(shù)學問題，調(diào)動學生的探究欲望，根據(jù)學生的回答了解學生空間思維發(fā)展的趨勢，并鼓勵學生充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，構(gòu)建立體空間圖形，從而推動學生思維由平面向空間立體方向的發(fā)展與轉(zhuǎn)化。另一方面，教師可利用小組合作學習形成生生互動。新課標也對小組合作學習提出了明確要求，鼓勵學生以自主、合作、探究的方式展開學習活動，在分享與交流中激發(fā)學生的思維活力，從而構(gòu)建立體圖形，形成空間概念，在思維的碰撞中深化學生的空間感知，提高學生的空間思維能力和數(shù)學學習能力。

案例：教師在教學人教版六年級上冊第二單元“位置與方向”時，首先利用班級中的多媒體設(shè)備播放“杜蘇芮”臺風的行進路線圖，并介紹臺風對生產(chǎn)生活以及海上作業(yè)的威脅，從而為學生創(chuàng)設(shè)學習情境。今天就讓我們利用位置與方向的知識模擬一場事故船拯救活動。

任務一：拯救一號船。教師提到：“我是一號船的船員，受‘杜蘇芮臺風的影響隨時面臨傾覆危險。我該如何描述一號船的位置才能保證搜救船精準定位？請同學們自主選擇直尺、量角器等工具，在任務單上量一量、寫一寫?！苯處熝垖W生展示學習成果，學生A回答道：“一號船在東北方向?！逼渌麑W生紛紛提出異議，學生A的答案并沒有精準播報一號船的位置，應在定位中增加距離和觀測點。在學生的討論和交流中最終確定，一號船在搜救船的東偏北30°方向，距離兩千米處。教師對學生的答案進行總結(jié)：“恭喜各位成功向搜救船發(fā)送信號，那么根據(jù)以上情景總結(jié)，精準描述一個物體的位置需要具備哪些因素？”學生回答道：“方向、距離和觀測點?！?/p>

任務二：鞏固位置描述。教師提到：“還應明確臺風中心的位置，請同學們化身搜救船船長，根據(jù)新聞中所提供的位置信息，以小組為單位在示意圖中畫出臺風中心和二號船的位置?！备鶕?jù)新聞播報臺風中心在搜救船的東偏南15°方向，距離500千米。二號船在搜救船南偏東40°方向，距離400千米。在確定二號船的位置時，學生先利用量角器找到南偏東40°，示意圖中1厘米代表100千米，那么400千米則為4厘米，確定二號船的位置，以小組代表的形式展示小組學習成果。在本節(jié)課中，以良好的師生和生生互動推動學生對“用方向和距離確定位置”知識點的理解，在討論研究中推動學生思維由二維向三維方向發(fā)展，深化學生的空間感知，培養(yǎng)學生數(shù)學空間思維能力。

四、創(chuàng)設(shè)實踐平臺，助力空間思維能力的培養(yǎng)

實踐活動對于學生發(fā)展而言具有重要、積極的意義，不僅能夠通過實踐活動引導學生感受數(shù)學知識的科學性和可行性，還能通過學生對實踐活動的完成效果明確學生對數(shù)學知識的掌握程度以及空間思維發(fā)展階段，從而為后續(xù)教學計劃的制訂提供現(xiàn)實依據(jù)。因此，教師應給予實踐活動足夠重視，并為學生創(chuàng)設(shè)實踐平臺，鼓勵學生積極參與其中，通過實踐活動鞏固學生的幾何理論知識，在實踐活動中提升學生動手操作能力，以手腦結(jié)合為學生空間思維能力的提升助力。

案例：教師在教學人教版四年級下冊第二單元“觀察物體”時提到：“老師在兔年春節(jié)時特意購買了一個小兔玩偶，還拍了一組照片，現(xiàn)在讓我們一起來看一看不同角度的小兔玩偶吧。”在展示完畢后，教師提問：“你們能夠分辨出三張照片分別是從小兔玩偶的哪一面拍攝的嗎？”學生回答道：“第一張照片是從上面，第二張照片是從側(cè)面，第三張照片是從前面?！比缓蠼處熌贸鲂⊥猛媾?，鼓勵學生對小兔玩偶進行拍攝，學生A作為學生代表對小兔玩偶進行觀察，在拍攝小兔玩偶正面時，保持視線與小兔玩偶齊平并完成拍攝，以此類推完成上面、側(cè)面方位的拍攝。通過以上教學環(huán)節(jié)，學生逐漸掌握了觀察物體的方法與思路，為后續(xù)動手操作實踐奠定基礎(chǔ)。教師為學生準備多個小正方體，并要求學生利用小正方體擺出多媒體中展示的物體，如圖2所示，要求學生對擺出的物體進行細致觀察，說一說從上面、左面和前面觀察到的圖形是怎樣的，并將不同方向觀察到的圖形畫在方格紙上，和同桌進行討論，從哪個位置看圖2中的三個物體的圖形是相同的。在教師的引導和學生的交流中得出，從上方看圖形相同。最后，教師利用多媒體設(shè)備展示圖片，如圖3所示，并提示此圖形為從上方看到的，請學生通過動手操作擺出具體物體。以上教學環(huán)節(jié)能夠有效推動學生思維在平面和立體間的轉(zhuǎn)化，并在具體操作中強化學生的空間思維能力。

在小學階段加強對學生數(shù)學空間思維能力的培養(yǎng)，不僅能夠有效激發(fā)學生對數(shù)學學習的興趣，還是在后續(xù)學習過程中探索數(shù)學知識和現(xiàn)實世界奧秘的有效工具，為學生數(shù)學核心素養(yǎng)的形成助力。小學教師在教學過程中應加強對學生的引導與幫助，鼓勵學生勇于實踐與探索，從多角度、多領(lǐng)域提高學生的數(shù)學空間思維能力，最終提升學生綜合能力。

編輯：李琴芳