小学数学核心素养下空间观念培养方法研究

引言

空间观念是小学数学素养的重要组成部分，对学生未来的数学学习和应用具有重要意义。因此，小学数学教师应该重视学生空间观念的培养，根据具体教学情况创新方式，凭借“加强直观感知，储备空间和图形的表象”“增加操作内容，引导空间观念形成”“拓宽想象指导，促进空间观念深化”“实际生活中解决数学问题，增强空间观念”四项措施高效培养学生的空间观念，达到教学目标。

1 小学数学教学中空间观念的培养意义

1.1 促进抽象思维能力的发展

空间观念的培养有助于学生从具象思维向抽象思维过渡，发展抽象思维能力。小学阶段的数学学习是从具象到抽象的过程，学生需要通过观察实物、操作模型、绘制图形等活动，将具体的物体和图形抽象化为数学符号和概念，理解几何图形的性质和关系。空间观念的培养正是这一过程的催化剂，能使学生更好地理解几何图形的内在规律和特性，从而提高抽象思维能力。这种能力是数学学习的关键，能促进学生良好思维品质的形成，为其今后的成长奠定基础。

1.2 提升几何思维能力

空间观念是指人们对物体和图形的空间位置、形状、大小及其相互关系的认知和理解。在小学数学教学中，空间观念是几何思维形成的基础，培养学生的空间观念可以提升学生的几何思维能力。几何是数学的一个重要分支，正好涉及了物体和图形的形状、大小、位置和相互关系。在小学阶段，学生开始接触简单的几何图形和几何概念，如点、线、面和体。学生可以通过对几何图形的观察、分析、推理和创造学习这些基础的几何概念，可以通过对这些几何概念的学习逐步建立空间观念，理解不同几何图形之间的联系和区别。这种几何思维能力的形成可以提高学生解决几何问题的能力，掌握计算图形面积体积的方式，明白如何判断图形的相似性和对称性。

2 小学数学核心素养下空间观念培养优化策略

2.1 联系日常生活

在小学阶段，培养学生的空间思维能力是数学教学的一个重点，教师应将数学知识与学生的日常生活相结合，通过开展实践活动，引导学生在观察周围物品的过程中感知数学概念。这种教学方法有助于学生对数学知识的吸收和记忆，从而有效提升他们的学习效果。例如，在《圆柱与圆锥》教学中，教师运用具体物品作为教学辅助工具，如采用笔芯、水杯和树木截面等物品来具体阐释圆柱体的概念，并以冰激凌、小山丘形状的土堆、旋转的陀螺为例，向学生直观展示圆锥体的特性。这种教学方法极大地激发了学生的学习兴趣，使其通过直接接触和观察这些物品，初步理解了三维图形。教师应鼓励学生亲手操作这些物品，以此加深他们对空间形态的理解。学生通过利用笔芯、冰激凌等物品，亲自动手制作出圆柱和圆锥模型，深入理解了立体图形的结构特点，并对空间形态有了更深刻的认知。在观察和操作圆柱模型时，学生能够直接分辨出底面与侧面的不同；在旋转冰激凌时，他们又能直观地看到圆锥顶点与底面的角度变化，这种直观的感官体验使空间概念的学习变得更加具体和生动

2.2 强调观察与联想

在小学阶段的空间数学教学中，强化学生的观察能力和想象能力是教学中的重点。这两种能力对于学生建立正确的空间观念具有决定性作用。如果学生的思维仅限于事物的表象，缺乏丰富的联想与想象，那么他们在学习空间观念时便会遇到困难。因此，教师在日常教学中应注重培养学生的观察能力和想象能力。例如，在《长方体和正方体》教学中，教师在学生已掌握长方形、正方形等平面图形知识的基础上，进一步引导学生探索长方体和正方体等三维图形的奥秘。教师通过采用从具体案例到普遍规律的教学方法，帮助学生巩固平面几何知识，激发学生对空间形态转换的探究欲望，推动了学生从二维到三维认知的飞跃。在引导学生认识长方体和正方体时，教师应重点向学生详细解释这些三维图形的构成要素，如面、棱和角，并鼓励他们在生活环境中识别并收集形状正好是长方体或正方体的物品，如书箱、收纳盒或者游戏用的骰子等，以此激发学生对数学的好奇心，加深他们对立体图形的理解。

2.3 拓宽想象指导，促进空间观念深化

空间观念是依赖于学生空间想象力的思维能力，极具抽象性。由此来看，教师培养学生的空间观念时，应该对学生进行想象指导，给学生提供丰富的感性认知资源，组织具体的教学活动，对不同的图形观察素材进行多角度投放。鼓励学生以图形知识为围绕点创造性学习，对素材中的图形要素进行抽象，在延展的空间认知思维广度中联系起单一元素和图形整体。此种内在联系可以更好地对图形知识的形成过程进行揭示，促使学生深度理解数学知识，深化空间观念。在此情形下，教师可以灵活应用信息技术教学手段，以几何图形教学软件为依托，对空间图形的变化过程进行整合后指导学生拓宽想象，完成数学图形知识的建构，形成良好的学习品质。例如，在圆柱的教学过程中，教师可以利用多媒体课件，对不同角度下圆柱的形状特点进行展示，要求学生展开空间想象，并推测“沿着高线展开后，圆柱的侧面展开图是什么图形”。给予学生自我表达的空间，让其充分表达自己的空间想象过程，参与信息化的实验观察，实现空间观念的深化。除此之外，由于小学生的思维、心智皆发育不够成熟，热爱游戏，所以小学数学教师可以抓住学生的心理特征，有效设计教学游戏，凭借教学游戏提高学生的学习积极性，丰富学生的学习体验，培养其空间观念。

结语

总之，空间观念是学生必备的素养之一．在实际教学中，教师应该更新教学理念，重视学生空间观念的发展，加强学生的实验操作，引导学生准确描述空间关系，注重逆向思维训练，强化维数转化意识，紧密联系生活实际．在此基础上，教师还应该不断探索和实践更加有效的教学策略，如此方能有效提升学生的空间观念，为其后续的数学学习和全面发展奠定基础

参考文献

[1]陆秋瑾.空间观念培养目标下小学数学教学设计策略[J].小学生（中旬刊），2024（5）：40-42.

[2]徐仁棣.基于空间观念培养的小学数学单元整体教学策略探究：以“长方体和正方体”单元教学为例[J].数学学习与研究，2024（5）：119-121.