空間思維能力提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)

張碧玉

空間思維能力指的是學(xué)生對于非平面圖形的位置、大小、結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，空間觀念的培養(yǎng)對學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)及認(rèn)識外界三維世界具有重要意義。空間思維能力的培養(yǎng)需要一定的方式，通過聯(lián)系生活事例;利用模型教具及借助數(shù)字媒體的方式，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。

聯(lián)系生活事例教學(xué)

學(xué)生在學(xué)習(xí)空間知識時(shí)，由于空間知識相對于抽象，需要發(fā)揮想象，因此對于小學(xué)生來說很難理解。知識源于生活，以生活中實(shí)際的例子進(jìn)行導(dǎo)入能讓學(xué)生具有較強(qiáng)的知識帶入感，將抽象的空間知識有效過渡，有效的鍛煉其空間思維能力。

例如，在人教版小學(xué)數(shù)學(xué)一年級下冊“認(rèn)識圖形”這一章中，對于初次在課本上學(xué)習(xí)立體圖形的學(xué)生來說，可能對于這種抽象圖形的認(rèn)識比較困難，而抽象的立體圖形常常在日常生活中均有存在，引導(dǎo)學(xué)生通過生活中的事例入手，對有效過渡抽象圖形大有裨益。比如說長方體、正方體、圓柱、圓錐、棱錐、球等立體圖形在生活中很常見，教師可在講述完這些立體圖形后，讓學(xué)生尋找在生活中是否存在相應(yīng)的圖形。經(jīng)過尋找，學(xué)生發(fā)現(xiàn)常用的牙膏盒、藥盒等都是長方體，他們的解剖圖共同特點(diǎn)均是由6個(gè)長方形組成，相鄰平面之間的夾角是90°。而在學(xué)習(xí)時(shí)經(jīng)常見到的題型：由立體圖形對應(yīng)平面圖形的問題，單靠觀察畫在紙面上的圖形，很難將平面圖形與立體圖形對應(yīng)起來，而通過實(shí)際物體的觀察則可很好地解決問題，比如可讓學(xué)生觀察在生活中找到的長方體牙膏盒，繪制從下面、左面、后面看到的平面圖在課上與大家分享，陳華同學(xué)和大家分享到，他說找的長方體牙膏盒從下面、后面看繪制的均是一個(gè)長15厘米，寬4厘米的長方形，從左面看是一個(gè)長4厘米，寬4厘米的長方形。

像上面那樣，通過觀察生活中的常見物體，可以將難以理解的抽象立體圖形實(shí)際化，進(jìn)而很好的理解空間知識，從而鍛煉其在生活中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

利用模型教具，動手實(shí)驗(yàn)

良好的空間思維能力需要一定的想象力，但是并不是所有的學(xué)生均具有良好的想象力。根據(jù)小學(xué)生所處的年齡階段，他們熱愛思考并且喜歡動手，所以鼓勵學(xué)生動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就是比較好的方式。而課堂上動手操作主要是通過教具實(shí)現(xiàn)，利用相關(guān)的模型教具進(jìn)行動手操作可以有效完成空間思維能力的培養(yǎng)。

例如，教學(xué)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級下冊“長方體與正方體”這一節(jié)中，通過讓學(xué)生自己制作長方體教具，可以讓他們對長方體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行更好的認(rèn)識，教師在課前為學(xué)生準(zhǔn)備多根不同長度的木條及一些橡皮泥，在課堂上簡單介紹什么樣的圖形為長方體后，讓學(xué)生幾個(gè)人一個(gè)小組共同做一個(gè)長方體框架，之后小組中的同學(xué)共同思考討論，選擇什么長度的長方體木棍才能組成長方體框架，最終均成功組裝了一個(gè)長方體框架，之后老師讓學(xué)生闡述組裝成功的步驟，并說明長方體的特征，林西所在的小組進(jìn)行了闡述，他們通過觀察思考長方體應(yīng)該是由6個(gè)面（長方形），12條棱組成的，所以需要12根木棍。而經(jīng)過嘗試，他們組裝成功發(fā)現(xiàn)可將12條棱可以分為3組，相對的面完全相同，而相對的棱長度相等，而相交于一個(gè)頂點(diǎn)的三條棱各不相等，對應(yīng)木棍的長度分別是5厘米、4厘米、3厘米。在學(xué)生講述后，老師再總結(jié)長方體的相關(guān)特征，這樣學(xué)生就更容易對知識進(jìn)行理解。

像上面那樣，鼓勵學(xué)生親自動手制備學(xué)習(xí)空間知識所用的模型教具，讓他們在制備模型的過程中，手腦并用，體會空間幾何體的性質(zhì)及特點(diǎn)，鍛煉其空間思維能力。

借助數(shù)字媒體，展示

數(shù)字媒體技術(shù)由于展示直觀，越來越受現(xiàn)代教師的青睞。它將知識通過圖片、音頻、動畫等形式直觀展示給學(xué)生，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代教學(xué)中?？臻g知識即為比較抽象、難懂的知識，借助數(shù)字媒體，將抽象的知識虛擬的展示給學(xué)生，有助于學(xué)生對知識進(jìn)行認(rèn)識與理解。

例如，教學(xué)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級下冊“圓柱與圓錐”這一節(jié)中，為了讓學(xué)生更好地理解圓柱是由長方體旋轉(zhuǎn)得來的這一知識，就可以借助數(shù)字媒體，以動畫的形式虛擬展示長方體旋轉(zhuǎn)得到圓柱的過程，先在屏幕中向?qū)W生展示一長為7厘米，寬4厘米的長方形，之后繞著長方形的長所在的一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)360°，讓學(xué)生觀察旋轉(zhuǎn)的過程，并預(yù)測最終會形成怎樣的圖形，動畫結(jié)束后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的長方形，最終形成了一個(gè)底面半徑為4厘米的圓，高為7厘米的圓柱。而在二年級下冊“圖形的運(yùn)動”這一節(jié)中的知識，借助多媒體也可以得到更好地展示生活中存在的平移和旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，如電梯的升降即是有代表性的平移運(yùn)動，電風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)則是有代表性的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。像上面那樣，借助數(shù)字媒體，以動畫、視頻等形式對空間知識進(jìn)行生動形象的虛擬展示，這種形式能讓學(xué)生直觀體會空間知識的獲得過程，加快他們對知識的理解速度，有效培養(yǎng)空間思維能力。

空間思維素養(yǎng)是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的重要部分，良好的空間思維能力對學(xué)生認(rèn)識外界世界大有裨益。通過聯(lián)系生活事例，可以對抽象的知識進(jìn)行有效過渡;鼓勵學(xué)生動手制作模型教具，則讓他們在動手的過程中體會空間知識的獲得過程;而借助數(shù)字媒體，對抽象的空間知識進(jìn)行虛擬形象展示，則有助于提高學(xué)生對知識的理解，也均有利于空間思維能力的培養(yǎng)。

（作者單位：福建省漳浦縣石齋小學(xué)）