有效培养小学生空间想象能力和数学思维能力
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有关图形的学习，对初次接触的小学生来说是比较抽象的，尤其是对一些空间想象能力相对较弱的学生来说更是难上加难，而立体图形的教学对培养学生的空间想象能力具有独特而显著的作用，空间想象能力与学生的知识水平、逻辑思维能力的强弱都有密切的关系。但由于空间想象能力是比较复杂、抽象的思维过程，结合“长方体和正方体”这一单元进行教学时，谈谈如何培养学生的空间想象能力和数学思维能力，提升学生的问题解决能力教学实践。
一、“长方体和正方体”教学内容对学生立体图形概念构建的意义
“长方体和正方体”这一教学单元是小学数学教学体系中的重要组成部分，综合性比较强，对学生的立体图形概念构建具有重要意义。特别是长方体的学习，是其他立体图形学习的基础，因而本单元教学效果的好坏，会直接影响到学生今后其他立体图形的学习。对于“长方体和正方体”的教学主要是让学生能够学习，并认识长方体和正方体等立体图形的特征，掌握它们的表面积、体积和计算方法。平面图形的学习是立体图形学习的基础，对于立体图：同形的教学，需要学生掌握一定的平面图形知识基础，了解平面图个形的周长、面积计算方式，并且能够将平面上的几何图形知识迁移、运用到立体图形的学习中，培养小学生的空间思维能力和立体想象能力，在实践性的立体图形教学过程中，进一步提高小学生的问题解决能力。小学五年级的学生正处于形象思维方式向逻辑思维方式过渡时期，他们的逻辑思维能力正在逐渐增强，但是大部分时候对于问题的思考还是主要应用形象思维来进行，所以小学生在对长方体、正方体等立体图形学习的过程中，许多时候还停留在过去的平面图形思维模式上，因此他们在做题的过程中经常会出错。而且，受到小学生认知能力的限制，当遇到现实生活当中比较复杂、比较难理解的立体图形问题时，他们就只会写下公式，却不知道应该怎样运用公式去解决实际问题。
二、在教学中有效培养学生空间想象能力和数学思维能力的具体策略
1. 画图——画草图
画图整理信息是解決问题的一种常用策略，而草图是其中的一种画图形式，就是指通过画草图把抽象问题具体化、直观化，从而使学生能从图中理解题意和分析数量关系，达到使学生正确解决问题的目的。画图有利于发展学生对几何体和平面图形的再造性想象，促进学生对其特征的掌握。教学五年级长方体和正方体的表面积和体积时，以前学的都是平面图形，学生基本会画，所以老师先示范怎样画一个长方体和正方体，在学生掌握了基本画法后，让学生不用工具画出长方体和正方体的草图，继而让学生练习画不同的长方体草图。画图，其实是学生头脑中空间观念的一种表达形式，学生的空间观念来自丰富的生活原型，让学生在数与形的转换中有效地巩固对立体图形的认知，实现发展学生的空间想象能力。画图训练是一种提高学生空间想象能力的有效手段。教师通过引导学生进行画图训练，能够促进他们摆脱对直观图形的依赖，实现由“模型”到“图形”的过渡，提高他们处理好模型与几何图形之间关系的能力，深化数学思维。
2. 观察、演示等感知活动
要认识几何形体，必须理解几何形体的本质属性，形成正确、清晰的几何概念。几何概念是人们在长期的生活、生产实践中，通过对大量的现实世界的空间形式进行高度的抽象概括后得到的。所以，我们要重视引导学生进行观察等感知活动，使学生形成几何形体的表象，得到正确清晰的几何概念。例如，怎样认识长方体和正方体？教材没有给长方体下定义，而是通过课本中图形的观察，指出某些物体的形状是长方体。但是由6个面、12条棱、8个顶点所组成的立体不一定都是长方体，所以在教学时，就要拿出学生熟悉的日常生活中的实物，如装食品的纸盒、铅笔盒、保健箱等，引导学生仔细观察这些实物的面、棱、顶点的情况。然后，把作为教具的空纸盒展开成平面图（相对的面和相对的棱课前分别涂上不同的颜色），让学生观察、比较一下，着重加深对长方体的“6个面都是长方形（也可能有两个相对的面是正方形），相对的面的面积相等”、“相对的棱的长度相等”的认识，使具体事物的形象在头脑里得到全面的反映，从而使学生对长方体的理解更加深刻。接着，再引入正方体的知识。学生通过对实物和平面展开图的观察，突出正方体这一概念所具有的，区别于其它属概念的性质是长、宽、高都相等，并且能了解正方体和长方体之间的关系。
3. 实际操作和测量
例如“体积”的概念，本身是抽象的、先验性的。教学时，教师请学生观察教室里墙角的书柜之类的物品，想一想：这块地方不把书柜搬走，还能放别的东西吗？还可在讲桌上出示一个盛水的玻璃容器，把一块金属块放入容器中，水面为什么会上升？通过这样的演示，使学生理解了这是因为书柜或容器中的金属块占据了一定大小的空间，把抽象的概念转换成看得见摸得着的感知活动，使学生初步理解“空间”“体积”的实际意义，获取一定的空间观念。 画图训练是一种提高学生空间想象能力的有效手段。教师通过引导学生进行画图训练，能够促进他们摆脱对直观图形的依赖，实现由“模型”到“图形”的过渡，提高他们处理好模型与几何图形之间关系的能力，深化数学思维。
综上所述，教师通过采用上述“画图训练”“观察、操作演示”“实际操作和测量”等策略，能够有效培养学生的空间想象能力，深化他们的数学思维，进一步发展学生的数学核心素养。
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