淺談如何在小學(xué)低段數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力

肖敏

摘 要： 空間思維即空間思維能力，它是一種普遍的思維能力，是所有人在任何背景下都或多或少具備的一種能力?？臻g思維由三大要素組成：空間概念、呈現(xiàn)工具以及推理過(guò)程。小學(xué)生的思維以直觀形象為主，逐步向抽象邏輯思維過(guò)渡，他們對(duì)圖形的認(rèn)識(shí)在很大程度上依賴于對(duì)豐富的現(xiàn)實(shí)原型的直覺(jué)觀察。在小學(xué)低段數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)，教師按照兒童認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律，向?qū)W生提供豐富的現(xiàn)實(shí)原型，幫助學(xué)生積累幾何形體豐富的感性經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞： 空間思維;現(xiàn)實(shí)原型;小學(xué)低段;數(shù)學(xué)教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G623.5???? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A???? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.39.193

空間思維能力涉及到對(duì)空間意義的理解，利用空間的各種性質(zhì)形成問(wèn)題，尋找答案，并呈現(xiàn)解決方案。通過(guò)使空間結(jié)構(gòu)內(nèi)部的各種關(guān)系可視化，可以觀察、記錄、分析物體之間的靜動(dòng)態(tài)關(guān)系。在小學(xué)數(shù)學(xué)圖形與幾何教學(xué)中，現(xiàn)實(shí)原型是學(xué)生初學(xué)圖形的基礎(chǔ)，是認(rèn)識(shí)圖形與幾何的前提。教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)充分利用學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)生動(dòng)有趣、直觀形象的數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)，比如，用講故事、做游戲、直觀演示、模擬表演等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在生動(dòng)具體的情境中積累幾何活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步豐富對(duì)圖形與幾何的理解和認(rèn)識(shí)。因此，本文進(jìn)行了如何在小學(xué)低段數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力的研究。

1 收集應(yīng)用現(xiàn)實(shí)原型，構(gòu)建學(xué)生的空間觀念

空間觀念主要是指根據(jù)物體特征抽象出幾何圖形，根據(jù)幾何圖形想象出所描述的實(shí)際物體;想象出物體的方位和相互之間的位置關(guān)系;描述圖形的運(yùn)動(dòng)和變化;依據(jù)語(yǔ)言描述畫(huà)出圖形等。小學(xué)階段是學(xué)生空間觀念發(fā)展的初級(jí)階段，是積累豐富的感性認(rèn)識(shí)的重要時(shí)期。小學(xué)生的空間思維處于一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)期，教師在教學(xué)的過(guò)程中，有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)識(shí)并了解圖形中的一些幾何原型，讓學(xué)生能把已有圖形和幾何原型相結(jié)合。在小學(xué)一年級(jí)的立體圖形的初步認(rèn)識(shí)中，教師可以讓學(xué)生搜集長(zhǎng)方體、正方體、圓柱、圓錐和球的現(xiàn)實(shí)原型，學(xué)生把平時(shí)的玩具和生活中所見(jiàn)的立體圖形在腦海中呈現(xiàn)，學(xué)生在玩積木的時(shí)候就能聯(lián)系長(zhǎng)方體、正方體和圓柱等模型，學(xué)生認(rèn)識(shí)籃球足球排球等球時(shí)能聯(lián)系球的形狀并對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行有效的構(gòu)建。在小學(xué)二年級(jí)觀察立體圖形時(shí)，教師可以先拿出一個(gè)小熊的玩具，讓學(xué)生從不同的位置觀察，學(xué)生能體驗(yàn)從不同的位置觀察看到的形狀會(huì)有所不同，從而讓學(xué)生體驗(yàn)到立體圖形的觀察角度不一致時(shí)物體形狀不相同。在小學(xué)三年級(jí)認(rèn)識(shí)平面圖形并求長(zhǎng)方形正方形的周長(zhǎng)和面積是，教師可以利用教室中的一些現(xiàn)實(shí)原型，比如：教室黑板的周長(zhǎng)和面積、桌椅的周長(zhǎng)和面積已經(jīng)整個(gè)教室的周長(zhǎng)和面積等為原型，學(xué)生通過(guò)自主操作、描述、討論探索周長(zhǎng)和面積的公式，并用語(yǔ)言描述圖形，構(gòu)建學(xué)生的空間觀念。

2 運(yùn)用直觀的教學(xué)模具，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力

法國(guó)著名數(shù)學(xué)家柯西曾說(shuō)：“如果認(rèn)為只有在幾何證明里或者在感覺(jué)的證據(jù)里才有必然，那會(huì)是一個(gè)嚴(yán)重的錯(cuò)誤。給我五個(gè)系數(shù)，我將畫(huà)出一頭大象;給我第六個(gè)系數(shù)，大象將會(huì)搖動(dòng)尾巴。人必須確信，如果他是在給科學(xué)添加許多新的術(shù)語(yǔ)而讓讀者接著研究那擺在他們面前的奇妙難盡的東西，已經(jīng)使科學(xué)獲得了巨大的進(jìn)展?！痹谛W(xué)低段數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師運(yùn)用直觀的教學(xué)模具，學(xué)生在對(duì)圖形充分感知后能在腦海中形成表象，學(xué)生完成了對(duì)圖形的基本建模。學(xué)生把腦中的模型進(jìn)行再次轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化成題目中所描述的立體實(shí)物，進(jìn)而有的放矢地進(jìn)行解題。例如：在教人教版二年級(jí)下冊(cè)平移和旋轉(zhuǎn)時(shí)，教師從生活實(shí)際入手，展示直觀的教學(xué)模具：風(fēng)車、鐘表、電風(fēng)扇、陀螺等，教師引導(dǎo)學(xué)生自主觀察，把物體旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象和數(shù)學(xué)概念旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，學(xué)生初步建立圖形位置關(guān)系及其變化的表象。教師利用教學(xué)模型，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系日常的生活事物，增強(qiáng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的方法觀察現(xiàn)實(shí)世界的意識(shí)，逐步培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力。

3 學(xué)生動(dòng)手制作實(shí)物，經(jīng)歷空間思維的推理過(guò)程

小學(xué)低段數(shù)學(xué)教學(xué)中，不能死板的一味講解，要針對(duì)小學(xué)生喜歡動(dòng)手的性格特點(diǎn)，盡可能的利用自主學(xué)具，讓學(xué)生參與實(shí)際操作中，經(jīng)歷將實(shí)際問(wèn)題抽象成數(shù)學(xué)模型并建立空間觀念的推理過(guò)程。例如，在教學(xué)角的大小時(shí)，教師通過(guò)“看一看、找一找、做一做、比一比”等活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生思考，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)小組合作交流的方式進(jìn)行自主探究。教師通過(guò)給學(xué)生準(zhǔn)備好的教學(xué)材料（倆根小棒、倆根硬紙條、一段毛線和一張圓形的紙），讓學(xué)生根據(jù)自己的情況創(chuàng)造出角。學(xué)生在動(dòng)手做出角的過(guò)程中體會(huì)到角的大小與倆邊開(kāi)叉的程度有關(guān)這一特征，探索多種角的大小比較方法，知道角的共同特征，增強(qiáng)學(xué)生從生活中探索數(shù)學(xué)的興趣。在學(xué)生動(dòng)手操作時(shí)教師加以指導(dǎo)，使每個(gè)學(xué)生都能真正參與到動(dòng)手操作的過(guò)程中。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)圖形時(shí)，要從具體事物的感知出發(fā)，獲得清晰、深刻的表象，再逐步抽象出幾何形體的特征。指導(dǎo)觀察活動(dòng)，積累豐富的表象觀察是信息輸入的通道，是思維探索的大門。

在小學(xué)低段的圖形與幾何教學(xué)中運(yùn)用創(chuàng)新的教法，是發(fā)展學(xué)生空間觀念的重要途徑，兒童時(shí)代的空間知覺(jué)是直觀認(rèn)識(shí)能力發(fā)展的重要階段。因此，在課堂教學(xué)中教師從收集應(yīng)用現(xiàn)實(shí)原型為基礎(chǔ)、以運(yùn)用運(yùn)用直觀的教學(xué)模具為紐帶、以學(xué)生動(dòng)手制作實(shí)物為依托，充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，讓學(xué)生在數(shù)學(xué)活動(dòng)中操作、觀察、感知數(shù)學(xué)的美，讓學(xué)生的空間思維能力之花綻放！

參考文獻(xiàn)

[1] 林新.小學(xué)數(shù)學(xué)軸對(duì)稱圖形教學(xué)及學(xué)生空間思維能力提升[J].數(shù)理化解題研究，2020（14）：34-35.

[2] 朱曉輝.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[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究，2018（20）：111.