小学生数学空间思维能力的培养

江西省赣县韩坊中心小学 谢兴思

小学生数学空间思维能力的培养

江西省赣县韩坊中心小学 谢兴思

众所周知，人的空间思维能力是需要依靠各种人体的感受器官作为载体进行的。空间思维能力也是创造力的一部分，它是人类在日常生活以及实践当中不断积累出来的，是需要建立在反复实践的基础上得出的。因此，在小学数学学习的阶段，教师一定要重视学生们的空间思维能力，这样才能帮助学生积极地构建空间思维，而不是死记硬背书上的重点题型，更不是呆板地记忆公式。提升学生的数学素养，与数学学习中的空间思维能力有着密不可分的联系。

一、巧设游戏，促进空间感知

小学生对空间几何认知度不高，对数学的归纳能力和理解能力还不够深刻，因此，教师在教授学生学习几何知识的时候，就必须换位思考，采用一些游戏的方式，帮助学生通过自身的感受器官来认识几何图形的特征，这样从视觉上与听觉上入手，使学生对于几何知识有初步认识。就以书本上学习的“平移和旋转”的课程为例：教师可以利用教室里的电脑软件，利用软件中的一些动画效果为学生展示一些立体图形的移动信息。比如：正在摆动的钟摆，正在旋转的机翼等等。通过这一系列的举例之后，教师就可以要求学生分组来进行讨论：找一找身边存在的几何图形以及它们的运动规律。学生们通过各自的讨论和寻找之后也不难发现，其实生活中的几何现象是无处不在的，简单的开门关门也包含了几何物体的运动；在做广播体操的同时，身体的变化也是几何图形的一种运动。同时，教师在学生的讨论之余，可以组织学生们进行有关学习几何图形的游戏：通过分发给各组学生积木，要求他们摆放组合成各种各样自己喜欢的建筑，并进行比较和介绍，以加深学生对于平移以及旋转的认识。

二、借助等式，构建数学模型

构建数学模型是空间思维能力的具体体现，借助等式是建立数学模型的纽带，因此，解答任何数学难题都需要借助等式这一概念来进行。教师可以借助实验来为学生们普及有关于天平思维的重要数学思想，通过建立天平思维，学生们可以减少记忆很多复杂的数学公式的时间，以帮助学生更加灵活有效地解答数学难题。就以解方程的技巧而言，书本上所给出的解方程的问题，需要学生之前熟练地掌握加减乘除的有关运算知识，这样的计算对于小学生而言还是比较复杂烦琐的，特别是在考试中，很容易就产生错误从而影响正确的解答。但是，我们为学生们普及了有关天平思想的内容之后，学生们就可以通过等量代换的思想来解答问题了，从而跳过了之前一系列复杂的加减乘除的步骤，解起题目来也更加得心应手了。对于小学生而言，数学运算能力的确很重要，但是在有限的时间里，往往能够做得又快又好，不绕弯路的数学解题方法才是衡量一名学生学习数学能力好坏的最直观的标准。因此，天平理念的数学思维方式是小学阶段非常重要且不可或缺的数学能力，是帮助学生们在今后学习更深的数学问题时的铺路石。

三、加强变式，理解概念本质

几何空间有着自身的本质特征，它突出地反映了量与量之间的变式关系。什么是变式？变式是指通过变更对象的非本质特征以突出对象的本质特征而形成的表现形式。变式就是一种特殊的类比思想，即为例证中的非特殊变化，一般在同样的概念当中，只是采取的例子和数值发生了变化之外，其主要思想依旧不变，说得通俗一点就是“换汤不换药”罢了。在数学题目中，很多情况下都是采取这样变式的方法来出题的，很多同学学完了书本上的知识，掌握了书后习题之后，在遇到练习册上的习题时，却发现依然有题目不会做。这就充分说明了学生们并非完全理解了书本上的概念，一旦某些知识改变了一下外表后，学生们就无从下手了。在学习几何知识的时候，变式的数学思维更显得格外重要了。例如：在学习“垂直”这一知识的时候，同学们脑海里的概念往往是从上往下的方向做垂线的。但是在一些特殊的题目当中，很多时候需要学生们做一点变化，即横向做垂直辅助线来解答问题，如此一来，本来难以下手的难题亦随之变得简单起来，从而大大提高了学生学习数学的兴趣。所以，变式是学好数学，尤其是培养空间思维能力的不二法门。

四、加强实践，发展空间观念

《小学数学课程标准》中指出：“在小学数学教学中要通过数学实践活动来提升学生的数学素养。”小学生正处在数学认知的初步阶段，他们脑海里还没有形成较为全面复杂的数学知识体系，因此在解答几何题，特别是有些抽象的几何问题时，往往会带有一些猜测或是灵感去解答问题。这种类似于直觉的感受也是学生们通过日积月累地学习所产生的。教师们想要切实提升他们对于几何知识的感觉，首先需要多带领学生在课堂上进行实践。教师们可以通过分发各种图形的积木，要求他们分组讨论观察各种不同形状木块之间的联系以及不同之处，要让学生自己亲自动手去感受几何图形，而不是单一地照着书本比画或是死板地朗读书本上的文字。例如：在教学“认识物体”时，教师们就可以借助这一课的内容，带领学生们利用手边的学具盒中的模型，进行一次有意义的实践活动。如通过学具盒中的若干小正方体来摆搭成各种各样的形状，并要求学生们通过各个角度进行观察：从不同的角度，可以推测出搭成这样的小正方体的个数吗？学生们会各抒己见，发表自己的看法和见解，这其中有的想法是错误的，教师就要及时地指出并加以改正。

总之，我们应该通过空间图形这一模块内容来培养学生的空间思维能力。提升小学生的数学素养，空间思维能力是不可缺少的内容。因此，就必须在现阶段打好基础，与时俱进，不断完善自身的教学能力以及教学方法，帮助学生在数学知识的海洋中不断超越自我。

这样，通过有效运用习题变式开展变式教学，既可以强化巩固学生的知识理解，增强学生的解题能力，又可以培养学生思维的深刻性、灵活性、敏捷性以及创造性，提升学生思维品质。

总之，在平时的数学教学中，教师要重视变式教学，立足教学实际，围绕教学目标，以变式教学为切入点，通过灵活多样的变化，让学生灵活应变，学会触类旁通，举一反三。