小学数学教学中空间观念培养途径探究
【摘要】加强小学生空间观念培养，能够提升学生数学学科学习力，深化学生数学知识理解，助推学生创新能力和实践能力发展。教师从组织观察活动、增加操作内容、拓宽想象指导、系统知识梳理、推进生活对接等角度入手，充分发掘空间观念教学资源，搭建多元化的空间实践学习平台，指导学生建立完善的图形与空间观念。
【关键词】小学数学空间观念教学途径
空间观念是小学数学学科核心素养的重要组成部分，主要是指学生对物体的方向、距离、大小、形状的感知，体现为学生能在大脑中再现物体的表象和相对位置关系。小学数学教师要将课堂作为培养学生空间观念的主阵地，在图形的认识、图形与变换、图形与位置等相关知识教学中加强空间思维启发诱导，依托形式多样的操作实践活动和探索学习任务，增强学生空间感知学习体验，改变学生数学知识认知方式，促进学生空间观念的养成与发展。
一、组织观察活动，奠定空间观念基础
小学生直观思维能力强，理解应用新知识时依赖于直观感知，教师应充分利用小学生这一思维特点，优化数学观察活动设计，开发并整合更多的可视化教学资源，帮助学生初步感知建立数学知识，促使学生形成丰富的数学知识表象理解。数学课堂涉及的图形知识大多有其现实基础，教师可以从生活中发掘相关图形原型将其引入课堂，引导学生依托实际形象观察分析数学图形具体特点，为学生数学新知生成搭建思维落脚点，奠定空间观念基础。
数学图形观察学习中，学生的观察思维往往较为片面，只关注到图形的某一方面的特点，教师应渗透必要的观察方法指导，发散学生观察分析思维，提高学生数学知识建构的准确度。例如，认识长方体的图形特点时，直接观察是学生数学课堂感知学习的第一环节，教师用铅笔盒、抽纸盒、快递纸箱等生活实物进行展示，依托学生熟悉的生活认知经验激活学生空间认知，引导学生通过观察学习初步感知长方体具备的立体图形特点。观察活动中，教师布置明确的观察学习任务，要求学生从这些生活物品中抽象出长方体的数学模型，总结长方体图形有哪些特点。学生初次观察，思维多集中于某一种图形特点的观察分析：有的得出长方体有6个面的结论；有的分析了长方体的面都是长方形或其中2个面是正方形；有的总结了长方形的顶点个数是8个……教师启发学生发散观察学习思维，指导学生从面、棱、点等不同角度展开新一轮观察学习，完善观察学习认知。这样，不仅能够练学生观察学习能力，改进学生空间图形观察学习方法，还能增强学生观察学习认知体验，提升学生知识理解的准确度。
二、增加操作内容，引导空间观念形成
要想让学生高效率地完成图形与空间的认识，必须增设数学操作学习项目，调动学生手、脑、口、眼、耳的协调参与，让学生在操作实践中形成深刻的图形理解。教师尊重学生数学课堂学习主体地位，转变为数学操作学习活动的组织者和引导者，采取课堂留白设计，将更多的操作学习时间和思维空间留给学生，促使学生建立丰富的数学知识感性认知，锻炼学生动手操作能力和空间思维能力，促进空间观念形成。
数学操作实践是个动态性很强的学习过程，教师激发学生数学课堂操作学习兴趣，发挥学生操作实践的主观能动性，促使学生积极主动地参与操作探究活动，并根据学生课堂学习动态表现适时、恰当进行思维干预，提高学生数学课堂学习效率。例如，“圆锥的体积”相关知识教学需要设置数学实验操作活动，让学生通过实验操作探究，分析推导圆锥的体积计算公式。教师按照“提出猜想—设计方案—操作探究—得出结论”的探究实验教学程序，首先展示等底、等高的圆柱和圆锥学具模型，要求学生认真观察，猜想二者的体积存在怎样的数学关系。待学生做出合理猜想后，教师给学生提供多组学具模型和水、细沙等必要实验材料，组织学生以小组为单位设计实验方案并探究，验证自己的猜想是否正确。学生按照设计好的实验方案，分别采用在圆柱模型内灌满水或沙子，倒入圆锥模型、在圆锥模型内灌满水或沙子的方法进行操作探究，顺利得出“等底等高圆柱的体积大小是圆锥的3倍”实验结论，从而推导出圆锥的体积计算公式。程序完整的操作探究实验设计，有效强化了学生探究思维能力，也让学生对圆柱、圆锥的立体图形特点有了更深刻的认识，有利于学生空间观念形成。
三、拓宽想象指导，促进空间观念深化
空间观念是极具抽象性的思维能力，其形成过程依赖于学生空间想象力。教师进行想象指导，鼓励学生围绕图形知识展开创造性学习，延展学生空间认知思维广度，促进空间观念深化。具体操作中，教师要给学生提供丰富的感性認知资源，在观察活动中投放多角度的图形观察素材，指导学生抽象出其中的图形要素，启发学生建立单一元素与图形整体的内在联系，揭示图形知识的形成过程，加深学生数学知识理解深度。
教师活用信息技术教学手段，依托几何图形教学软件，整合投放空间图形的变化过程，提高学生观察学习品质，并在观察分析活动过程中鼓励学生展开想象，更加系统、