如何在小学数学教学中培养学生的空间观念

空间观念的培养需要学生具备一定的数学理论知识，并且在自主的想象力和创造力方面达到一定的水平层次。对于小学生来说，空间观念的培养从客观上具备一定的难度，但教师应当认识到空间能力对于小学生数学课程学习质量的促进作用，力求在常规的课程教学中选取科学的教学切入点，按照循序渐进的原则培养学生的空间观念，为学生数学知识的学习提供更大的促进和帮助。对于学生来说，具备了良好的空间观念后，其数学知识的学习质量和状态也会得到更进一步提升。一、小学阶段培养学生空间观念的重要价值（一）为激发学生的想象力和创造力奠定基础学生想象力的激发对于学生的空间观念培养具有非常重要的实践意义。空间观念本身就是基于一个虚拟的环境和空间，通过想象力的发挥为数学问题的解决找到思路和方法的过程。因此，学生只有从主观出发具备良好的想象力和创造力，才能更进一步地在有关数学问题的解决过程中，利用空间观念找到解决问题的科学方法［1］。当教师在数学课程的教育引导中，将空间观念的培养作为一个目标进行设立，则意味着小学生的想象力和创造力的激发，能够通过具体的数学问题研究和数学思维引导得到更加充分的实现。对于小学生来说，这符合其身心发展的基本特征。在未来的数学课程学习中，空间观念以及想象力一直也会是数学知识学习效果提升的重要动力。（二）为后续的数学课程教学打下基础后续的数学课程教学，主要是指更加具有难度和对学生的空间想象力要求更高的几何类课程或图形识别类课程。虽然这类课程不一定在小学阶段就完成全部的教学过程，但从小学阶段入手培养学生的相关能力，有利于使学生的思维发展在延续的过程中找到明确的方向，这也能够为学生后续创造力和思维能力培养打下一定的基础。对于小学生来说，启蒙阶段的教育引导中，其接受能力会更强，教学引导效果取得在难度上也更低。因此，教师可结合初级阶段的空间思维引导素材，在课程教学组织的过程中，加强对学生这方面能力的锻炼，为其后续的更加有难度、更加有深度的数学知识学习奠定一定的思想和实践基础。（三）为学生解决实践中的数学问题打好思想基础数学问题本身就是与人们的生活实践具有紧密联系的问题，解决数学问题的过程也是从生活的维度出发找到问题的引发原因，并应用数学思维解决问题的过程。基于此，若学生在一些抽象的数学知识理解上缺乏空间思维的引导，则对于一些生活中的实际问题就会缺乏以数学思维进行思考和分析的能力［2］。对于学生来说，这会阻碍其解决综合性数学问题以及生活中实际问题的顺畅性。而有了空间想象思维，一些表面上看起来并不具备解决方法的问题，就可以由学生依托空间想象思维找到解决问题的思路和方法，这是提升学生数学实践学习能力、培养其实践思维的重要途径，更是促使学生感受到生活与数学之间紧密联系的科学方法。二、小学生数学空间观念培养的基本原则（一）结合学生的基本兴趣和主观需求实现空间观念的培养从本质上来说，数学空间观念的培养是一个从无到有的建立过程。对于小学生而言，这种从无到有的建立过程，会使其感受到在理解和学习过程中存在一定的难度。因此，小学生在初步接触到空间观念和空间性的数学思维以及学习要求时，往往会表现出较大的困难感。部分学习基础较差的学生还有可能对这部分知识产生较大的抵触情绪。在这种情况下，教师为了取得预期的良好教育教学效果，更需要在空间观念培养的教育目标背景下注重与学生进行沟通交流的方式方法，做到充分对学生的基础学习能力和思维模式进行充分尊重，力求通过寻找更加适合于学生学习和理解的教学思路和方法开展相应的教育教学工作。教师应当避免完全按照既定的教学任务目标和教学程序完成相应的教学任务，因为在过于传统和固定的方式方法引导下，不容易有效实现学生空间观念的培养目标。（二）选准教学引导的相应切入点在数学核心素养培养的过程中，空间观念的培养属于层次级别较高的一种能力培养内容。因此，在小学阶段虽然没有直接具有针对性的课程教学内容能够实现高层次的空间观念培养，但一些与图形相关的简单几何课程能够作为小学阶段实现学生空间观念培养的基础内容。教师应当首先对这部分内容的体系结构和教学目标进行深入分析和研究，以便在空间观念培养和具体的教学工作开展前找准相应的课程教学内容切入点，并且在教育教学的方式方法上做好组织和规划，力求在实际开展教学时用科学的思路做指引，用合理的方法做载体，实现借助具体的课程教学内容完成学生空间观念培养任务的效果。另外，基于空间观念培养需要不断思考和实践的特征，教师还可以在具体的教学引导开展前与学生进行沟通和交流，尽可能将其思维状态和模式向空间观念培养的方向进行引导，激励学生说出自身对空间观念的理解，并且从生活中寻找一部分具有拓展性和生动性的资源素材，为空间观念的培养提供支持。只有积极从多个方面入手实现这方面能力的培养，才能在小学阶段就获得这方面能力培养的阶段性成果，最终为学生综合数学学习能力和素质的提升打好一定的基础。（三）引导学生通过合作探讨找到解决问题的办法空间观念的培养过程中，合作探索是降低小学生研究和分析相关问题难度的科学途径。因此，教师应当在教学引导的过程中运用合作探索的方法为学生的课堂教学过程的推进提供帮助。教师在具体的教学引导中可通过提出一个生活化的实际问题引导学生进行合作探讨。在这个过程中，教师要及时聆听学生不同的观念和思维变化状态，从而更进一步分析和研究其对于空间观念和相关思维的理解和运用程度。教师只有充分发挥出有效的指导作用，才能够最终帮助学生在共同探讨的背景下解决具体的数学问题。同时，空间观念也能在这个过程中得到同步的锻炼。对于小学生来说，具有协助性的数学课程学习过程更能够使其获得主观上好的数学课程学习体验，最终增强学生对部分数学知识的学习信心。三、结合数学课程教学内容，培养学生空间观念的科学策略探讨（一）引导学生认识到问题的本质，为空间观念的培养打好基础数学问题的表现形式和提问方法具有多样性的典型特征。对于小学生来说，一旦提问的方式和数学问题的引导思路发生变化，部分学生在学习和理解中就会存在一定的困难和问题。为了降低学生学习的困难感，使其空间观念的培养有一定的思想基础和理论基础，教师首先在初步的引导阶段就应当将具体的数学问题用浅显易懂且能够反映其本质的方式方法向学生进行引导教育，使学生认识到不同的数学问题本质上是与空间环境或空间位置变化相关的一种活动状态。当学生有了这种本质性的初步认知后，其看待数学问题的感受和方式方法就会出现一定程度的变化，这种变化能够指导其在遇到具体的数学问题，或学习具体的数学知识时，能够用一种更加具有适宜性的思维思考和分析相关的问题，最终解决相应的问题。例如，在《长方形和正方形》的课程教学中，教师就可以利用长方形和正方形在形式上能够互相转换的特征，帮助学生通过直观的图形观察，用具有动态性的教具或视频呈现工具，引导学生认识到长方形和正方形之间的转换与其边长的比例关系有非常直接的联系。当学生首先从视觉上感受到两种图形之间的相互转换联系后，教师再进一步地将长方体或正方体的实际生活用品引入到课堂教学过程中，让学生进行观察，并且提出具有拓展性的长方体或正方体的面积计算实际问题。例如，一个长方形文具盒的面积该如何计算就可以被设置为一个具体的问题，让学生进行思考和回答。在这个过程中，教师可将长方形的形状图片与长方形的文具盒进行对比展示，让学生认识到长方形和长方体之间所具备的空间关系特征。在这个过程中，虽然学生理解和学习长方体的概念还存在一定难度，但这种具有延伸性的空间观念培养尝试能够使学生有更进一步拓展思维的意识，从而为空间观念的培养打下一定的基础。另外，教师将文具盒的面积计算或边长测量等实际问题转换为图形的观察和计算问题的对比观察方式，也能够帮助学生认识到一些生活中的测量和计算问题本质上与数学知识具有紧密的联系，从而激发学生主动参与相关课程学习的积极性。（二）引导学生进行观察实践，提高其空间观念深刻性实践课程的教学对于学生来说所具备的作用是非常突出的。因此，教师也应当结合具体的小学数学课程内容引导学生直接通过观察实践，对空间观念在数学知识学习中的重要性进行充分的体会。在这个过程中，学生不仅能够感受到数学课程的实践性，也能通过具体的观察实践，对抽象的数学知识有一个更加深入全面的了解。对于学生来说，这种提升和完善的过程，是其新知识获取感最强的过程。教师只要选取适当的教学切入点，组织相关的观察实践活动，就能够达到培养学生空间观念的目标。例如，在《平行四边形和梯形》的课程教学中，教师就可以利用这两部分图形本身就具有较强的立体感的特征，直接引入生活中的平行四边形和梯形的实物作为教学引导的基础素材，让学生进行直观的观察，并且以实践能力锻炼为目标，让学生绘制出一些符合题目条件的平行四边形和梯形图案。而从空间观念的培养角度上来说，教师为了切实提升学生的空间观念，锻炼学生的转换思维和空间想象能力，教师在引导学生绘制图形时可设置不同层次难度的问题，让学生结合一个平行四边形，通过面和线的调整，将其改良绘制为一个梯形的形状。这个过程实际上是部分图形的区域实现空间转换的过程。教师为了将这种抽象的问题更加具体地向学生进行描述，可以设置一个改造模型的实践项目，给学生布置设计固定规格的平行四边形和梯形的实践任务，引导学生对空间观念在实践中的积极作用有一个更加深刻的认知。（三）注重学生相关能力的评价，激发学生主动提高这方面能力的积极性对于小学生来说，空间观念和相关能力的提升具有一定的难度。为了促使学生从自身的角度出发，对这方面能力的提升产生认同感和积极性，教师可在常规的数学学习能力评价和数学成绩评价中，融入一部分想象力和创造力相关的指标体系，让学生能够感受到这方面能力与数学知识学习所具备的紧密联系。另外，有了针对性的评价指标，教师也更便于观察学生这方面能力的提升效果。在具体的评价实践中，教师可布置一些数学广角的实