小学生数学空间想象能力的发展特点及培养策略研究

张新兰

【摘要】培养学生的空间想象能力可以有效提升学生的数学素质，帮助学生更快、更好地完成数学教学任务.本文主要分析了在小学数学教学中，小学生数学空间想象能力的发展特点以及培养小学生的数学空间想象能力的有效措施.

【关键词】小学生;数学空间想象能力;发展特点

从宏观角度来说，空间想象能力是对于空间、世界和宇宙等空间概念的理解;从微观角度来说，空间想象能力是学生对于数学知识的理解.在小学数学教学中，培养学生的数学空间想象能力能够帮助小学生发展创造性思维，提升数学学习的观察、分析、抽象思维能力，可以有效提升小学生的数学学习能力.

一、小学生数学空间想象能力的发展特点

小学生正处于身心发展的重要阶段，其很多学习行為都是完全依靠对某一项事物的兴趣来决定的.小学生对于周围事物的直接感知能力不强，对于物体的认知仅限于形状和大小，对于物体图形之间存在的关系没有形成具体的认知.小学生没有形成清晰的表象认知，自然也就无法进行一系列的思维活动，其空间观念的发展也不足，影响了数学学习的质量.因此，教师需要利用小学生好奇心强的特点，在小学生好奇摸索阶段培养其空间想象能力，让学生对空间想象能力不但停留在具体感知，还要应用到具体实践中.

二、小学数学教学现存问题

数学属于研究数量关系以及空间关系的科学，学习数学的主要能力就是空间想象能力.新课标强调在小学数学课堂教学中，教师需要为学生建立更加和谐、轻松、愉快、民主的学习环境，把学生的学习积极性充分调动起来，促进学生的全面发展.但是在实际教学工作中，一部分教师还在使用传统教学方法，使学生的空间想象能力得不到有效培养.

1.数学教学没有联系生活实际

在数学教学中，尤其是图形和几何教学，教师需要联系现实的、有意义的、有挑战性的、跟实际相关的内容.空间知识跟生活实际联系十分密切，教师想要发展学生的空间想象能力，就要把生活资源充分应用起来.在实际教学中，教师只是单纯地引导学生围绕课本中的例题进行研究和学习，并没有探究生活中有关于空间和图形的问题.因此，教师想要提升学生的空间想象能力，需要加强学生空间想象能力在实际生活中的应用，引导学生能够通过不断的学习和感受，提升自身的空间想象能力.

2.教师空间想象能力探究不足

空间想象能力是人的大脑对周围环境以及实物进行加工和改造的过程，是对二维、三维图形和性质的领会和感受.但是目前一部分数学教师为了提升教学进度，单纯地进行数学知识的传授，忽视了对学生数学知识点的拓展和引导，使学生只是从理论知识角度了解二维图形的性质和特点，但是并没有深入探究空间图形的变换关系.教师由于自身对于空间想象能力培养的措施研究不足，很少在教学中进行能力培养和知识延伸，因此影响了学生空间想象能力的提升.在教学中教师要把实际生活和日常数学教学联系在一起，不断提升学生的空间想象能力.

3.学生的认知被具体的事物局限

教师在小学数学课堂教学中开展几何教学，主要的目的就是培养学生的空间想象能力，让学生从具体表象思维转变成抽象思维.在传统几何教学中，教师主要是以传授理论知识为主，借助于具体形象的事物来展现出几何知识.教师讲解得非常透彻，但是学生对于知识本质并不理解，在几何问题的解决过程中也就不够灵活多变.

三、小学生数学空间想象能力培养的有效措施

1.建立生活情景感知图形的特征

教师在小学数学课堂上为学生创建出生活情境，能够为学生提供思考和学习的智力背景，为学生提供参与实践活动、获得情感体验的空间.生活情境是教师以生活情感为教学载体，通过丰富的教学信息来引导学生感悟生活中包含的数学知识.在实际教学中，教师可以根据本节课的教学内容跟生活情景相结合，提升学生的学习积极性.例如，在学习“认识图形”这一知识点时，教师带领着学生一起搭建积木，然后让学生描述看到的积木形状，使学生能够更加直观地观察正方体、长方体和圆柱.教师还可以带领学生互相画人物简笔画，通过绘画来激发学生的形象思维能力.这种趣味性比较强的学习方式，能够提升学生的学习兴趣，降低学生对数学学习的恐惧心理.

教师把数学知识联系生活实际，能够让学生感知到图形的特征.例如，在学习“旋转和平移”的相关知识点时，由于这两个数学知识点比较抽象，因此理论知识学习起来有一定的难度.但是这两个现象在生活中十分常见，如前进的汽车车轮、旋转的风扇或者是不断上升的国旗等.教师可以结合这些生活现象，让学生更好地感知旋转和平移的概念，认识到数学知识来源于生活.教师还可以加强学生对于所学习知识点的理解，并引导学生举一反三，强化数学知识的内化.

2.在实践中总结经验

新课标要求教师在小学数学教学中，培养小学生的自主探究能力，引导学生自主学习.教师要鼓励学生积极参与到数学知识学习中，让学生通过自己动手测量的方式计算出图形的面积和体积，通过操作实践巩固学生的空间意识.例如，在学习“平行四边形面积”的时候，教师先让学生自己进行观察、操作和推理，查看平行四边形是否可以分成其他的图形，让学生通过比较来初步对于平行四边形的面积进行了解.然后，教师指导学生通过学习计算公式的方式，查看自主探究的结果跟公式计算的结果有什么不同，激发学生的求知欲望.教师还可以在课堂上和学生一起参与剪纸游戏，把平行四边形剪开之后拼接成长方形，培养学生的空间想象能力.

学生通过自主探究能够强化数学知识的认知深度，对立体图形能够产生更加全面的认识.例如，初步认识立体几何时，教师要鼓励学生把多种感官调动起来参与活动，让学生数一数、量一量、画一画，引导学生进行自主探索.在自主探索中学生会发现正方体的各个面都是大小相同的正方形，但是长方体的各个面却并不一定都是大小相同的长方形.教师引导学生观察长方体和正方体的特征，让学生通过自主探究得出对面面积相等的结论.学生通过实践操作能够有效提升观察能力，培养空间想象能力.

3.实践活动巩固数学知识

培养小学生的数学空间观念，是一个循序渐进的认知过程，要从一开始的表象到抽象，从简单到困难，逐渐提升学生的空间想象能力.例如，在学习“位置和方向”时，教师把数学知识跟体育课程中学生站的队形相结合，让体育委员引导学生向左转、向右转，或者是进行水平平移.小学生非常热衷于参与实践活动，并通过参与实践活动对位置和方向初步产生概念.这种实践活动既能够提升学生的空间想象能力，又能够提升数学学习的趣味性.学生认识到现实生活跟数学知识的联系，能够在面对实际问题的时候学会从数学角度寻找解决方法.数学科目的学习能够让学生在实际生活中应用数学知识.在学习“长方形和正方形面积”时，教师通过课件先把正方形和长方形的图片展示出来，跟学生一起计算面积，也可以带领学生进入篮球场和羽毛球场，让学生自主寻找办法计算出体育场地的面积.学生通过解决生活实际问题体会到学习数学的乐趣，提升参与积极性.

4.通过画图训练发展空间想象能力

教师在课堂教学中进行画图训练，能够深化学生对于数学知识点的理解和掌握，也能够帮助学生提升空间想象能力.图形对于小学生来说属于直观事物，教师可以让学生通过画图来辅助自己思考.在学习“长方体和正方体”这部分内容时，为了能够培养学生的空间想象能力，教师引导学生初步了解知识点，并提出问题：“有一个长方体纸盒，长5厘米，宽3厘米，高2厘米，要做成这样的纸盒需要多大面积的纸板？”学生开始尝试画图，思考纸盒究竟需要多大面积的纸板.学生凭借自己的想象力解决问题有点困难，可以借助教师的引导完成画图.教师的画图教学可以先从平面画开始，画出水平放置的平面，然后画出从不同角度观察的平面.教师要适当传授学生画图技巧，为几何图形的学习打下良好的基础.教师的引导能够帮助学生在自己的脑海中形成立体图，培养了学生的几何意识，帮助学生掌握画图规律和画图技巧，让学生在大脑中实现空间实体的抽象推理和分析，提升了学生的空间想象能力，有效提升了数学知识学习水平.

5.利用实物提升空间想象能力

小学生的思维比较简单，对于很多复杂的数学知识点难以理解，尤其是几何图形的数学题目，学生感觉难以寻找解题思路.在传统数学课堂教学中，硬性灌输式教学模式已经难以满足学生的发展需求，对课堂教学质量的提升也会产生影响.因此，教师在教学中要引导学生观察实物，利用具体实物辅助进行教学，帮助学生思考数学问题，提升学生的空间想象能力.例如，教师首先在讲桌上放一个长方体让学生进行观察，让学生从正、侧面和上面看长方体，观察会形成什么图形.学生表示在观察之后看到的都是长方形.教师继续提出问题：“如果我把这个长方体换成球，你们想象一下，还是从三个角度進行观察，会看到什么图形？”通过教师提出的问题，学生的脑海中自然浮现出球，调动自己的空间想象能力，再借助刚才长方体的实践分析经验进行思考，学生得到答案：不管从哪个方向看，看到的都是圆形.接下来教师继续借助具体实物完成物体观察，让学生能够对物体产生更加立体和直观的认识，帮助学生开发空间想象能力.

6.培养学生的观察习惯

教师需要积极培养学生事物观察习惯，让学生对事物能够产生直观的体验和感受.学生如果缺少了观察事物的习惯，会忽略生活中存在的很多内容.例如，在生活中存在大量典型的几何图形，很多物体的构造中其实都融合了学生需要掌握和理解的几何知识点.学生如果能够学会在生活中留心观察、勤于思考，就能够留下较深刻的学习印象.在课堂教学中，教师需要引导学生自主联想，把生活中自己观察到的事物充分调动起来，形成条件反射，对于课堂学习的数学知识点理解得更加容易.培养学生的观察习惯，提升学生的直观体验，才能够真正提升学生的空间想象能力.例如，教师可以让学生参与物体分类的教学活动，让学生直观地辨别出物体的形状和名称.学生可以结合生活中比较常见的球、积木、文具盒和茶叶罐等，通过观察和分析形成对几何体的直观感受.除了分类活动之外，学生还可以通过描述实物和模型的形状，更加直观地辨别物体形状，并学习联系生活实际，把这几种几何体在头脑中简单地建立表象认知.学生通过培养观察事物的良好学习习惯，能够寻找到观察事物的良好方法，增加观察过程的体验和感受.通过观察，学生能够积累更多的学习感受和学习经验，在接下来的数学知识学习中，也能够积极开展空间联想，提升数学知识的学习水平.

结 语

培养小学生的空间想象能力十分重要.在实际数学课堂教学中，教师要根据小学生的年龄特点和知识结构，培养小学生的空间想象能力，让学生对于数学知识拥有更加系统的认知，开拓学生的创造性思维，提升学生的数学学习水平.

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