新课标下小学数学空间想象能力的培养策略探析
《义务教育数学课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）提出“空间观念”这一核心素养，指出空间观念有助于学生理解现实生活中空间物体的形态和结构，是形成空间想象力的经验基础。培养学生的空间想象能力既是培养学生学科核心素养的重要途径，也是推进课程改革的有效手段。小学数学教师应根据教学内容，引领学生开展丰富的联想与想象，培养学生的空间感知能力与空间观念，促进学生全面发展。
一、新课标下培养学生空间想象能力的价值
新课标背景下，学生不仅需要学习课本上的知识，还要在各类学习活动中提升核心素养。锻炼空间想象能力是学生在学习数学过程中的重要环节，空间想象能力能够帮助学生在学习数学知识的过程中解决各种数学问题。
（一）有助于发展学生的创造力
空间想象能力的培养能够帮助学生发现并理解数学知识，促进其在知识的探寻中分析并观察相关问题，通过解决问题逐渐掌握学习数学的基本方法。其中，对于形式化和抽象化问题，学生能够从数与形的角度赋予其几何背景与空间形象，从而实现对知识的多维思考[1]。此外，学生可根据自已的知识基础，从空间想象的角度出发，自主完成对知识的创新解读。
（二）有助于提升学生数学思维水平
空间想象能力强调学生展开联想和想象，在脑海中将二维的平面图形转化为三维的立体图形，深刻理解这些图形，从而提升数学思维能力。学生需要以丰富的空间想象能力为支撑，不断完善思维体系，从而产生对知识的多元思考与感受，使思维呈进阶样态[2]。例如，学生由借助直观能力从外表、整体上感知图形和概念，转向建立图形概念和性质之间的逻辑关系，再转向利用几何性质分析几何图形，最终转向抽象概述几何概念，这能够体现学生的思维层级逐步进阶、思维体系不断完善、思维水平不断提升。
（三）有助于优化“图形与几何”教学
新课标将“图形与几何”作为重要的课程内容，并指出小学阶段的“图形与几何”教学包含“图形的认识与测量”与“图形的位置与运动”。学生需要认识平面图形与立体图形，学会测量线段长度，以及计算图形的周长、面积与体积，还需要掌握图形的平移、旋转与轴对称。这些知识的学习需要依托丰富的空间想象能力，要求学生根据几何图形想象出所描述的实际物体，想象并表达物体的空间方位及相互之间的位置联系，感知并描述物体的运动和变化规律，从而领会数与形之间的关系[3]。因此，教师培养学生的空间想象能力能帮助学生更好地学习“图形与几何”领域的知识，把握知识的本质与内核，促使其深度学习。
二、新课标下小学数学教学培养学生空间想象能力的现状
（一）知识衔接过渡困难
小学阶段的学生往往以形象思维感知为主，难以直接通过直观图形感知平面图形向立体图形的转化，进而难以有效展开推理、想象及计算。此外，大部分教师在教学中没有设计足够的相关活动来培养学生的空间想象能力，导致学生知识衔接较为困难，难以发展空间想象能力。
（二）空间图形感知不足
学生对空间图形的感知，由联想和想象发展而来，是基于平面图形直观认知的拓展与延伸。很多学生对空间图形的感知不准确，难以在平面图形的认知基础上关联空间图形，使得他们的空间想象受到限制。例如，学生在画长方形的时候，很容易画成平行四边形，直角往往画不足或超过90度，这可能会影响学生对空间图形的认知，阻碍学生空间想象能力的发展。
（三）逆向思维有待增强
在培养学生空间想象能力的过程中，逆向思维能力的培养是十分重要的一环。为了实现平面图形与空间图形的互相转化，学生需要掌握逆向思维。对于小学阶段的学生来说，他们对于图形转化之间的逆向思维有待强化，这可能影响学生对几何知识的分析与抽象认知，造成他们空间图形感知上的困难，不利于其空间想象能力的发展。
三、新课标下小学数学空间想象能力的培养策略
（一）仔细观察，形成空间联系
学生的感官能够帮助他们形成各种图形的表象认知，从而形成空间联系。在培养空间想象能力的过程中，教师应引导学生仔细观察具体图形，增强感知体验、形成空间联系。因此，教师要引导学生全面细致、逐层深入、动静结合地观察[4]。这样一来，学生能够在丰富的观察活动中形成完整且清晰的表象认知，加强空间联系，进而提升自身的空间想象能力。
以“圆柱的认识”的教学为例。本课程旨在让学生通过观察，掌握圆柱体各部分的名称及特点，并能在脑海中建立圆柱的几何模型。基于此，教师可引导学生全面细致地观察圆柱体实物模型，形成完整的表象认知。例如，教师可为学生呈现生活中常见的圆柱状薯片盒，让学生观察这一薯片盒，描述它有哪些特征。学生能够基于生活体验描述其特征，如“薯片盒的上下面是完全相等的圆”。接着，教师可拆解整个薯片盒，向学生直观展示薯片盒的“曲面”，让学生感知圆柱体的侧面是长方形，进而形成动态化的图形感知。然后，教师可向学生提出开放性的问题：“大家能将长方形或圆形转化成圆柱吗？”