中学数学教学中学生空间思维的培养探究

郑君玲

【摘 要】随着社会经济的发展，社会对创新型人才的质量要求越来越高，培养人才的教育领域也不断深入推进课程教学改革。然而在如今的新课程改革背景下，中学数学教学仍然存在教学观念陈旧、教学方式单一、教师素质有待提升等问题，极大影响了學校学生空间思维的培养。对此，需要教师充分考虑数学本身特点，掌握学生心理特征，逐步引导学生将抽象数学问题转变为空间架构，同时创新多元化教学方式，激发学生学习兴趣，不断促使学生空间思维能力的培养和良好学习习惯的养成。

【关键词】中学数学;空间思维;培养路径

从义务教育角度分析，中学各类课程的开展都是以提升学生综合素养为基础，以促进学生掌握基础理论知识为目的的教学活动。在中学数学教学活动中，学生解决问题的过程就是对思维空间架构的训练过程。部分学校教师为使学生空间思维架构得到有效提升，积极顺应教学改革要求，探索将多媒体技术、校外实践、项目化教学等方式运用于数学课堂的有效策略，极大改善了中学生数学课程学习效果，提升了学生空间思维培养质量。由此可见，中学数学教学过程中全面提升课堂教学质量，实现学生全面发展对学生空间思维能力的培养具有现实意义。

一、中学数学教学中学生空间思维的培养意义

任何发明创造都是在空间思维基础上形成的，因此要想培养学生创新意识及创新能力，首先要求学生具备空间思维意识。《数学课程标准》中也对空间思维进行了深入阐述：学生通过学习数学理论知识，能够根据实物形状、特点想象出立体的几何图形，再由几何图形想象出实物形状，熟练掌握几何图形、三视图、展开图之间的思维转换技巧。比如机器人、计算机等事物最先都是由摸得着、看得见的实物形态抽象出来，再在脑海中构建新的模型，进而呈现于图纸上的实物。由此不难发现，学生学习理论知识过程中，空间思维的塑造必不可少。

（一）有助于营造数学课堂气氛

数学新课程标准中强调教师在教学活动中需为学生创造空间思维培养的条件。通过多种多样的教学形式与师生间、学生与学生之间的教学互动，能够增强数学课堂学习氛围，帮助学生产生良好的空间思维学习环境。而且，教师通过各项教学活动的开展来激发学生的批判性思维与空间思维，能够帮助学生实现从理解知识到构建知识框架再到活学活用、融会贯通的一体化学习目标，使其真正融入到课堂学习中。同时，心理学相关理论表示，当人处于轻松愉悦的氛围中时更容易产生敏捷的思维，反之亦是同理，即当学生产生空间思维时，对教学课堂氛围的营造也具有促进意义。

（二）有助于提升学生综合素质

学生综合素质的养成不仅仅是要求学生掌握科学的基础知识，而且还要具备灵活敏捷的创新能力。而创新能力培养的重要内容之一便是思维构建，对于中学数学课程而言则是空间思维的培养。空间思维的构建包括数学知识、数学语言以及数学应用技巧等方面思维的建构，学生空间思维的培养能够帮助学生将传统课程内容以新颖的方式根植于脑海中，形成数学记忆。同时，学生空间思维的培养要求学生需具备较高的科学素养与一定的科学认知，只有这样才能从多角度构建高水平空间思维架构体系，从而提升学生综合素

质。

（三）有助于实现数学教学改革

数学是一切科学发展的基础，中学阶段的数学教育更是激发学生创新思维、空间思维的重要时期，因而中学开展数学教学十分有必要。当前中学数学课程正面临改革之际，为使数学教学过程能够更加贴合学生实际，教师在教学过程中参考教学改革目标要求，融入空间思维内容培养，旨在检测学生是否具备运用自身数学知识解决实际问题的能力与是否具备将抽象知识体系通过空间思维自我消化的能力，如此既能提升教学质量，又符合了教学改革目标要求。

二、中学数学教学中学生空间思维培养中的问题

近年来，部分中学学校开展的数学空间思维培养活动取得了显著成效。比如当前部分中学已成功开设数学建模选修课程、数学实验课程等内容，为学生空间思维能力的培养创造了条件，学生学习成果与教学质量逐渐受到社会各界的广泛关注，但中学数学教学从“走进来”到“走出去”还面临一定的现实困境。究其原因，仍旧是数学观念单一、教学方式落后、教师素养有待提升等问题，若不及时解决，今后将会影响新课程教学目标的实现与学生空间思维能力的提升。因此需对这些因素深入分析，梳理问题脉络。

（一）教学观念依然较为落后

当前中学数学教改过程中，仍然存在教学观念落后的问题，极大制约了教改质量的提升与学生空间思维的培养。一方面是因为学校教师长期受应试教育理念影响，部分教师凭借多年教学经验积累，仍旧保持传统教学理念，使得新课程教改目标所要求的空间思维教学理念未能深入教学课堂，也没能产生实际效用。另一方面，部分教师思维眼界有限，对空间思维能力的相关知识了解不够深入，认知层面存在片面化，导致给学生传输的空间思维理念不够全面，影响了学生理念上认知水平的提升。

（二）教学方式比较单一

长期以来，我国中学数学教学形式上一直是以课堂教学为主，以灌输式教学为主要教学方式的枯燥化课堂居多，教学方式单一现象十分明显。教师在课堂中多讲授数学理论知识，项目化教学、翻转课堂教学、多媒体教学等新改革模式运用较少，即便采用此类新教学模式也仍由教师主导，学生只能被动接受知识传授，极大制约了学生对数学知识的学习兴趣以及学生空间思维能力的培养。而且空间思维的塑造需先有实物观察做基础，而部分教师还未开展实践型教学环节，使得学生直观参考载体缺乏，不利于学生空间思维的培

养。

（三）教师重视程度不够

中学阶段数学课程教学中暴露出教师对空间思维培养重视程度不高的问题，部分教师对学生学习中的错误并不能全面评估，只能分析学生出现的典型错误与知识薄弱区，导致这一现象的原因有两方面，一是中学阶段教师一般代课班级数量较多，通常情况下一名数学教师要给两个以上班级学生上课，自身精力和时间极为有限，无法及时与学生沟通交流;其二是大多数学生对教师都会产生一种畏惧心理，课下对于数学图形、空间架构等问题也不敢与教师沟通，因此使得教师没能发现学生空间思维培养的重要性，错过了能力培养的最佳时机。

三、中学数学教学中学生空间思维的培养路径

新课程标准中提及教师应利用现有教学资源，通过丰富的教学形式向学生展示数学实体模型，充分激发学生课堂参与积极性。而现实状况却是部分中学教师教学现状并未发生变化、教学形式仍旧单一枯燥，如此不仅不利于学生对数学现实及空间图形的学习认识，也不利于其建立初步的空间观念，培养其空间思维能力。对此，在今后数学教学活动改革中，教师需从理念、方式及自身方面寻找突破口，帮助学生建立空间思维能力，着力提升学生数学学习中需要具备的基础数学素养。

（一）引导学生树立空间思维理念

中学阶段的学生正处于思维活跃时期，教师要培养学生空间思维，需先引导学生转变学习观念，树立课堂主体角色思维理念，强化学生思想意识。比如教师在讲到三视图概念时，可向学生播放不同物体的多角度变换视频，让学生对这一概念有更加深入的了解，课后再适当做一些相关图形转换练习来及时巩固学生的空间思维训练成果。同时，教师还可创设空间情境，比如问题情境、生活情境等，采用以问导学的方式激发学生思维想象力，促进其空间思维能力的提升。

（二）引进数学实验创新教学方法

在数学教学中，教师还需创新教学方式，增强学生参与课程的主动性，具体可引进数学实验教学项目。比如在教授四边形课程内容时，教师可先要求学生准备一张纸片，边讲解四边形、菱形、矩形、正方形四種四边形的折叠方式及转换方式边与学生共同折叠，通过裁剪、折叠、展开等流程引导学生观察图形之间的共同点以及其中的对转关系，以此提升学生空间思维能力。另外，针对抛物线教学内容，教师可让学生与学生之间拉开一段距离，选择不同的物体进行空中抛物实验，通过距离远近、物体轻重、物体形状等因素的变换分析空中抛物线的距离、运动状态、运动轨迹等，从而增强学生空间思维能力。

（三）强化教师空间思维教学素养

中学要想提升数学教师空间思维教学素养，一方面可积极引进经验丰富的专家学者，到校为教师开展空间思维建构理论讲解，具体可通过举办学术交流会、学术论坛等来提升教师的数学空间思维理论基础及教学思维素养。另一方面，高校需完善教学机制，定期举办校内教师试讲活动、空间思维教学创新活动等，鼓励教师积极参与，最大程度引起教师对学生空间思维培养的重视程度，促使其在今后教改过程中引入空间思维教学新方式。

四、结束语

数学本身属于一项抽象运算课程，也是一门具有创造性的学科，但其与大众生活息息相关，因此，中学数学教师在教学过程中需注重学生思维能力的培养与创新能力的提升。只有从思想上转变，从学习思维上革新，从学习方法上入门，方能切实锻炼学生空间思维能力，不断激发学生求知欲，从而在提高学生学习成绩基础上增强学生数学修养。

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