小学数学中几何图形认知与空间想象能力的培养

摘要：小学数学中几何图形认知与空间想象能力培养至关重要。当前教学存在教学方法单一、教材挖掘不深、资源缺乏多样、评价方式单一等问题。可通过优化教学方法，结合直观教具与多媒体，强化实践操作，深入挖掘教材，丰富教学资源，构建多元评价体系来提升。国内一所小学经教学改革，学生测试及格率从 75% 升至 90%，难题解答率从不到 20% 提升到 40%。虽已见成效，但仍有不足，未来需完善策略以促能力提升。

关键词：小学数学；几何图形认知；空间想象能力；教学策略

引言

在小学数学知识架构里，几何图形相关内容是重要组成部分，几何图形认知与空间想象能力的培养对学生数学学习和思维发展意义深远。然而，当下的教学实践中，在培养学生这两方面能力时面临着诸多困境。若这些问题得不到有效解决，将严重制约学生数学素养的提升。因此，探索有效的教学策略，提升学生几何图形认知与空间想象能力，成为小学数学教学亟待解决的重要课题。

一、小学数学中几何图形认知与空间想象能力培养存在的问题

在小学数学教学中，几何图形认知与空间想象能力的培养存在多方面有待解决的问题。在教学方法方面，部分教师在教授几何图形相关知识时，采用的方式较为单一。多以讲解和演示为主，较少给予学生自主探索和实践操作的机会。例如，在认识立体图形时，只是单纯地展示图形的外观和特征，没有引导学生通过触摸、拼接等方式去感受图形的结构，使得学生对几何图形的认识仅停留在表面，难以深入理解其本质特征，不利于空间想象能力的发展。

从教材运用来看，一些教师对教材内容的挖掘不够深入。教材中编排了丰富的几何图形教学内容，包含大量有助于培养学生空间想象能力的素材，但教师未能充分利用。比如在处理图形的变换等内容时，没有将教材中的活动设计和拓展练习有效整合，只是按照常规流程教学，导致学生无法全面掌握图形变换的规律，限制了对几何图形的认知和空间想象能力的提升。在课程资源方面，缺乏多样化的辅助资源。除了教材和简单的教具外，很少运用多媒体资源、数学模型等辅助教学。

多媒体可以动态展示几何图形的变化过程，数学模型能让学生更直观地感受图形的结构，但这些资源的缺失使得教学过程不够生动形象，学生难以在脑海中构建起清晰的几何图形表象，阻碍了空间想象能力的培养【1】。在教学评价环节也存在不足。评价方式多以书面测试为主，侧重于考查学生对几何图形概念和公式的记忆，忽视了对学生空间想象能力和实际操作能力的评估。这种单一的评价方式无法全面反映学生的学习情况，也不利于教师及时调整教学策略，以更好地培养学生的几何图形认知和空间想象能力。

二、提升小学数学几何图形认知与空间想象能力的教学策略

在小学数学教学中，可通过以下教学策略提升学生的几何图形认知与空间想象能力。优化教学方法，运用直观教具与多媒体相结合。借助立体模型、平面图形卡片等教具，让学生直接观察和触摸，形成对几何图形的初步感知。利用多媒体课件展示图形的动态变化，如三角形的平移、旋转，帮助学生深入理解图形特征。强化实践操作，组织学生参与图形的拼贴、折叠、测量等活动。如让学生用纸张折叠出不同的立体图形，感受面与体的关系；用绳子测量图形的周长，增强对长度概念的理解。深入挖掘教材，依据教材内容设计拓展性问题。

在学习圆的知识时，可深入引导学生思考如何利用圆的特征巧妙解决生活中的实际问题，从而有效培养学生的应用能力和空间思维。比如，让学生分析圆形花坛的最佳围栏长度计算方式，运用圆的周长公式来合理规划材料用量；或是探讨在圆形桌面铺设正方形桌布时，桌布边长与圆桌直径的关系，以此深化对圆与其他图形关系的理解【2】。丰富教学资源方面，除了引入数学科普视频、几何图形相关的绘本，还可收集与圆有关的创意手工教程，让学生动手制作圆的立体模型。通过这些生动有趣的形式，极大地激发学生对几何图形的学习兴趣，使他们更主动地探索圆的奥秘。

构建多元评价体系时，不仅关注学生的书面测试成绩，考量其对圆的概念、公式等理论知识的掌握程度，还高度重视课堂表现。从发言的积极性来看，鼓励学生主动表达对圆相关知识的见解，无论是对圆的对称性的独特发现，还是对圆周率应用的新奇想法；思维的活跃度方面，观察学生在探讨圆与其他几何图形的联系，如圆和正方形的内接、外切关系时，能否快速且准确地提出自己的思路。以及操作能力，除圆规画圆的规范性、测量圆半径和直径的精准度外，还关注学生在利用圆的知识进行创意拼贴、模型搭建等实践活动中的表现，从而全面且客观地评估学生的学习情况。

三、强化几何图形认知与空间想象能力培养的成效与反思

强化几何图形认知与空间想象能力的培养，在小学数学教学实践中取得了可圈可点的成效，同时也暴露出一些需要深入反思的问题。从成效来看，当一系列旨在提升学生几何图形认知与空间想象能力的教学策略落地实施后，学生在知识掌握和思维发展方面均有明显进步。以国内中部地区一所普通小学为例，在未开展针对性培养举措前，该校五年级的3个班级共150名学生，在一次关于长方体、正方体等立体图形知识的单元测试中，整体及格率仅为75%，平均分约70分，且能正确解答图形综合应用难题的学生占比不到20%。

学校针对几何图形教学进行改革，教师充分利用直观教具如立体模型，让学生亲手触摸感受图形的特征；组织实践操作活动，如让学生用硬纸板制作立体图形；借助多媒体展示图形的动态变化过程等。经过一个学期的教学实践，再次进行同类型的单元测试，这150名学生的及格率大幅提升至90%，平均分达到了83分，能够正确解答图形综合应用难题的学生占比提升到了40%，学生们在描述图形特征、分析图形关系时更加准确和清晰，空间想象能力得到了显著锻炼。然而，在这一过程中也存在一些值得反思之处。

在教学资源的整合利用上，尽管学校为每个班级都配备了丰富的几何图形教学用具和电子教学资源，但部分教师由于教学任务压力大，未能充分挖掘这些资源的潜力，一些教具使用频率较低，电子资源也未得到有效整合到课堂教学环节中【3】。实践操作活动组织受班级人数多影响，开展小组合作探究时，秩序维护与高效推进困难。小组分工不明，任务不均，致合作效率低、学生积极性受挫，参与度低且缺乏思考。同时，空间想象能力多元评价缺精准量化标准，无法科学评估学生思维，评估表面化，教学反馈失准，影响教学调整，二者皆需优化以促能力提升。

结语

小学数学中几何图形认知与空间想象能力的培养，对学生数学素养提升意义重大。当前教学存在方法单一、资源利用不足、评价片面等问题。通过优化教学方法、强化实践操作、深入挖掘教材、丰富资源和多元评价，已取得一定成效，学生知识掌握和思维能力有明显进步。但教学资源整合、实践活动组织、能力评价等方面仍有不足。未来，需进一步完善教学策略，精准评估学生能力，全面提升学生几何图形认知与空间想象能力，助力数学教育高质量发展。

参考文献：

[1]钱慧.小学数学图形与几何美育课堂教育实践探究[J].教育界，2023，（01）：47-49.

[2]高倩茹.小学数学中核心素养培养策略的研究[D].杭州师范大学，2022.

[3]肖佳.小学数学“数与代数”中几何直观教学的策略研究[D].西南大学，2022.