培養學生空間觀念發展數學核心素養

陳美嬌

摘 要：空間觀念是數學課程標準提出的十大核心概念之一，它的形成和發展是學生學習數學的一項重要內容。教師要根據學生的認知規律，喚醒學生的生活經驗，引導學生仔細觀察日常生活和現實世界的物體，調動視覺、聽覺、觸覺等多種感官進行觀察、操作、實驗等活動，從具體的物體中抽象出圖形，找到這些圖形的特征，幫助學生建立豐富的表象，對這些表象進行再加工，采用多種教學手段、多種途徑有效地展開教學，從而進一步培養學生的空間觀念，發展其數學核心素養。

關鍵詞：培養；空間觀念；發展；核心素養

空間觀念是學生數學素養的重要內涵；空間觀念是創新精神所需的基本要素；它是人們認識和描述生活空間并進行交流的重要工具。在小學數學的新課程標準中，學生初步的空間觀念的培養是一項核心任務。這就要求小學數學教師就如何在教學過程中培養小學生的空間觀念進行細致思考和努力探索。

一、聯系生活以豐富空間表象

《義務教育數學課程標準》強調：“數學教學要和學生的生活實踐相聯系，從學生的已有知識和實際生活出發。”學生的空間觀念幾乎都是來自于各種各樣的現實物體，是從活動經驗中逐步建立起來的，因此可以說，物體的現實原型是學生形成空間觀念的基礎，學生只有先借助現實原型在頭腦中建立物體和物體方位的清晰表現，才有可能脫離具體物體和物體方位在頭腦中形成清晰的空間觀念。學生對空間觀念的感知需要借助于生活經驗，其實他們很早就開始接觸的各種形狀的積木或玩具都為他們積累了豐富的物體形狀感知方面的生活經驗，只是他們還不會用數學的眼光去看待這些物體。

二、對形體進行觀察以形成空間觀念

學生的空間知識與現實生活聯系緊密，引導學生對生活中物體的原型進行有目的、有順序的觀察有助于其空間觀念的形成。因此，在教學活動中，教師要有目的地為學生提供觀察對象，組織和引導學生觀察實物、模型、圖形和實驗。除此以外，教師在課堂上重視現實生活中有關空間與圖形的問題，讓學生通過在學習活動中自己動手動腦，擺擺、折折、拼拼、量量來感知現實物體的大小、方位，積累豐富的幾何知識，理解現實的三維空間，從而形成初步的空間觀念。

三、對物體進行操作以獲得空間觀念

操作活動為空間感知提供基礎，這是由“圖形與幾何”的內容特點決定的。實踐操作活動生動直觀，符合小學生的年齡特點，易激發學生的學習興趣，有助于他們理解知識特點，形成空間表象。因此在教學中教師應當把握好每一次可以讓學生動手實踐的機會，調動學生多種感覺器官協同活動，讓學生摸一摸、折一折、量一量、剪一剪、擺一擺、拼一拼、畫一畫、移一移、比一比、做一做，這些活動能夠使學生多角度、全方位地感知幾何形體的特征及其位置關系。在這些活動中，他們能獲得空間觀念。例如“圓的認識”一課，讓學生通過摸、折、畫、量等動手操作活動去學習。首先組織學生摸一摸圓形物體的邊，通過與其他平面圖形的比較，從而引導學生小結出圓的概念；然后組織學生對手上的圓形紙進行折、畫，從而對圓心、直徑、半徑形成初步認識；最后再通過畫一畫、折一折、比一比、量一量的方法進行探究，得出圓的相關特征。數學是一門與生活實踐緊密聯系的學科，教師在教學中要抓住每一次可以讓學生動手操作的機會。動手操作能有效激發小學生的學習積極性，可以把他們的注意力吸引到有趣的學習活動中來。但教師在操作時一定要對學生提出明確的要求，并及時進行引導，給予他們足夠的空間和時間。學生在實際操作中對數學知識的感知最為強烈，形成的表象也最為深刻，這樣他們的空間觀念會更加牢固。

四、引導學生展開想象以發展空間觀念

空間觀念為空間想象提供基礎，空間想象對空間觀念的形成與發展具有積極的促進作用。學生空間觀念的形成和發展，既需要對圖形的觀察、操作和空間記憶形成表象，也需要學生應用這種表象想象出實際物體的方位和相互之間的位置關系，并能依據語言的描述畫出圖形，這些都需要借助一定的空間想象能力才能更好地完成。

五、溝通聯系以提升空間觀念

鄭毓信教授說過：“基礎知識貴在求聯，基本技能貴在求通。”小學數學中的幾何圖形之間聯系密切，各種圖形之間可以通過一定的方式聯系起來并能實現相互之間的轉化，這種過程需要學生展開數學抽象與具體想象，形成空間觀念。例如，在講授“平面圖形面積的整理和復習”時，在老師創設的學習情境中，學生自主梳理知識，從長方形、正方形，到平行四邊形、三角形、梯形，再到圓，按照學習的先后順序把每個知識點整理成“線”。通過整理這些圖形之間的推導關系，學生直觀感受到兩個完全一樣的三角形或梯形可以拼成一個平行四邊形或正方形，從而更深刻地理解長方形、正方形、平行四邊形之間的包含關系，讓學生在直觀和想象中感受和整合各種平面圖形之間的聯系，提升空間觀念。

總而言之，小學生空間觀念的形成是一個長期的過程，發展學生空間觀念的途徑是多種多樣的。教師要遵循學生對事物的認識規律，引導學生先對物體進行觀察和操作，從而形成表象，再通過聯系和比較，了解幾何形體的基本特征和在實際生活中的運用，才能真正培養發展學生的空間表象、空間認知、空間推理、空間想象及空間表達等空間觀念。

參考文獻：

[1]教育部基礎教育課程教材專家工作委員會.義務教育數學課程標準解讀[M].北京師范大學出版社，2011.

[2]付秋平.培養空間觀念的有效教學策略[J].小學數學教育，2017（11）：16-17.

編輯 郭小琴