基于空間觀念核心素養的小學數學教學策略探究

摘?要：空間觀念是小學數學核心素養培育中的關鍵之一，小學生空間觀念的構建離不開基礎的幾何與圖形的知識學習，因此教師的課堂教學占據重要的地位。小學數學課本中每學期都有不少與空間觀念培養相關的章節，因此教師應當結合著具體的教學內容，來幫助小學生們構建具體的空間，增強對各種圖形及其規律的認識及分析問題的能力，促進學生空間觀念的形成以及抽象思維能力的發展。

關鍵詞：空間觀念;核心素養;小學數學

空間觀念這一核心素養的培育在小學數學教學中具體表現為學生對具體圖形的直觀感受、分析能力、空間構建的能力培養及解決問題的能力等等。在此我們需要簡要明確空間觀念這一核心素養的具體內涵，主要包括學生對空間的概括能力，即對空間的直觀感受力;學生對空間的轉化能力，即以抽象思維的思考方式來具體化地通過轉化思想分析問題;學生對空間的想象能力，即從有到無、從無到有的創造意識的培育。這些空間觀念核心素養是小學生數學學習以及能力培養的重要基礎，也是核心能力，教師要采取有效的教學策略促進小學生們空間觀念的形成與構建。

一、 基于教材內容，動手驗證實例

教材內容是教師培育學生核心素養的基礎和關鍵，學生在空間觀念方面的認識大多都從教材內容中來，比如圖形的運動，小學生能夠感知到世間萬物在運動，但是通過課本內容的學習，他們理解了萬事萬物的運動其實可以抽象為具體的圖形來運動，以此來解釋具體的運動規律。而對于一些較為復雜的空間知識的理解，教師可以借助讓學生動手操作的方法，來幫助他們認識課本中具體的實例。比如四年級下冊的《觀察物體（二）》這一章節，需要學生們通過正面、側面和上面三個角度對一些由小正方體組成的立體物進行觀察，學生所面對的難點一般是不知道同一水平或垂直位置有幾個被掩蓋的小正方體。對于學生的這些困惑，教師可以積極準備教學材料，也就是小正方體型號的積木塊，來讓學生們自己動手搭建課本上出現的例子，以此來檢驗每個特定區域到底應該有多少個積木塊。通過學生動手驗證的方式，讓他們在數學學習中獲得了一定的實踐樂趣;而且這個過程給予了小學生們充足的自我操作時間，他們在自主活動和討論中領會了相關的教學內容，達到了潤物細無聲的教學效果。再比如教學梯形的面積的時候，要用到分割或補足的方法，與三角形、矩形的相關計算公式聯合起來，因此教師可以通過給學生提供剪紙、折紙素材的方式，讓學生通過動手操作來驗證相關的公式與概念。對于小學生來說，直接動手操作來驗證課本中的實例，有助于他們更好地理解相關的計算公式內在規律和邏輯，比起讓學生在腦子中進行想象化的構建，直接的實踐動手可以幫助他們直觀理解具體的模型，從而達到對具體問題的具體分析。

二、 媒體輔助教學，加強空間訓練

教育信息技術在小學數學教學中廣泛的應用空間一直以來都受到小學數學教師的重視，因此在對空間觀念的培養中，教師可以通過利用較為先進的多媒體信息技術來充實課堂，給學生提供更多的訓練機會。例如空間觀念培育中非常重要的轉化思想的應用，讓特定的圖形活起來，化未知為已知。比如在平行四邊形面積的計算教學中，通過割補的方式把一個平行四邊形轉化成一個長方形，從而較為簡易地求出一個平行四邊形的面積。教師還可以從矩形的面積計算公式出發，通過把長方形分割成兩個直角三角形，以此來推導驗證出兩個直角三角形的面積應當是其對應的長方形的面積的一半等等。由于這些轉化思想在平面幾何圖形面積計算中的應用一半都需要特定的圖形作為例子，但是如果是教師在黑板上畫圖或者是用剪紙折紙的方式來給學生們呈現，顯得不夠靈活，容易浪費課堂上的時間。因此教師就可以通過多媒體技術，以課件、動畫FLASH、小程序、視頻等方式，來給學生們具體呈現這個圖形轉化的過程，不僅讓教學的過程更加具有趣味性，而且學生對于相關知識的理解也更加直觀。利用多媒體技術來輔助小學數學教學是常見的教學方式，在加強小學生空間觀念培育上其還有更多的創造空間，比如教師可以通過構建教學平臺的方式，讓學生們在課余時間做作業的時候，利用教學平臺中的技術軟件進行圖形的自我匹配和組合;還可以定期發布相關作業，讓學生們通過網絡平臺進行作答，提供給學生更多的空間訓練機會。

三、 借助生活經驗，強化空間認知

對于小學生空間觀念核心素養的培育，教師不能光從教材內容和教學技術手段入手，這些只是教學策略所需要的外部條件，而真正需要關注的是小學生的思維發展特點，即需要從哪方面來作為引導他們樹立空間觀念的突破口。從實際的教學過程中可以發現，當學生對一些空間概念比較模糊或陌生的時候，現實生活中具體圖形的提示則很容易幫助他們理解這些內容。比如六年級下冊中關于圓柱和圓錐部分內容的教學，學生們對于圓柱的理解則相對容易，因為生活中的水桶、垃圾桶等常見容器都有圓柱樣式的;但是對于圓錐，學生憑字面意思可能難以正確聯想到圓錐的具體形狀，這時候教師可以結合著圣誕老人的尖帽子、漏斗、喇叭、鉛筆頭、沙堆、斗笠等現實生活中的具體事物，來達成對圓錐這一立體圖形的特點認識。這些例子正是說明，生活經驗對于小學生空間認知的建立是十分重要的，從生活中的事物來聯想教材中的特定圖形，有助于培養小學生的數學空間抽象能力。例如有的學生把火車的一節節車廂抽象為一個個長方體、把一棵圣誕樹抽象為圓錐和圓柱的組合體等等，這些對于空間的主動認知與感知對于引導小學生構建自己的空間體系是大有裨益的。這種對于空間的理性認知不僅限于學生的聯想，還需要學生能夠動口動手進行表述出來，由此來強化學生的空間語言表達能力。如教師可以將一個由梯形和正方形組成的平面卡通房子呈現在多媒體課件中，并在關鍵的點、線上標注字母及數據，然后讓學生通過觀察這個生活中的常見抽象圖來描述相關圖形的特點及其相互關系。再比如，教師可以把學校的平面圖展示給學生，要求學生通過看圖來厘清學校內部各個標志性建筑物的位置關系。這種跟學校生活場景十分貼合的教學方式，不僅僅有助于學生通過觀察來強化自己的空間語言表達能力，而且能夠幫助學生在日常生活中建立具體空間與數學的聯系，學生們走在校園中的時候，就會回想起課堂上所練習的內容，進而更好地理解學校生活中的空間布局。在邊學邊練邊體驗的過程中，小學生們的空間觀念逐步建立起來了。這種借助生活經驗來幫助學生構建自己的空間觀念的形式能夠獨辟蹊徑，一點一滴地通過實物觀察、訓練來引導學生，有助于豐富小學生們的數學認知世界，體會到數學與生活的廣泛、密切聯系，能夠從生活的角度出發來理解、思考數學問題，將空間觀念應用到與生活中的數學相關的領域，綜合性地提升了小學生的核心素養。

四、 豐富課堂情境，引發空間想象

正如上文所提到的小學生喜歡用生活情境中的事物來理解相關的抽象圖形，情境的構建對于空間觀念的培育是有著很大積極影響的，不僅鍛煉著小學生的抽象思維能力，還啟發著他們通過具體的情境延伸想象，構建自身的空間想象體系。情境的構建在小學數學的課堂教學中實際上有著眾多的實現形式。首先教師可以通過游戲情境來引發學生的不斷思考，如構建一個小兔和小松鼠一同尋寶的游戲，兩人需要在圖形王國中不斷闖過各種關卡才能找到自己想要的寶藏。因此教師明確了故事游戲的大背景之后，就可以利用課件或動畫FLASH的形式來引導學生一起跟小兔和小松鼠他們闖關，幫助他們破解圖形難題。例如第一關可以是有關對稱方面的，這時候教師可以利用電子白板展示一棵圖畫樹的左半邊，闖關的要求就是需要準確畫出這棵樹的右半邊。空白的部分給了學生們無限的遐思，未知的探索讓學生們覺得這個游戲津津有味、十分有趣。這時候教師可以選擇一些學生到臺上來補足右邊半部分的內容，如果學生畫的正確，那么便會直接顯示出闖關成功。這種及時反饋的游戲給予了學生極大的學習動力，他們可以跟著虛擬人物的足跡，和他們同思考共同進退，在游戲的一個個關卡中應用自己已經學過的幾何知識。這種故事的形式也非常新奇有趣，不是用教師口頭表述或文字的形式顯示出來的而是通過圖片、音頻和視頻的形式讓學生深入到這樣的故事游戲情境中去。除了游戲情境的構建，教師還可以通過播放與空間立體圖形相關的科技、數學類紀錄片，來打開學生的空間認知世界，激發他們探索未知的空間概念的想象力。比如3D打印技術、VR技術等等，通過對這種先進科技力量的視頻展現，可以對所教學的內容進行有效的補充，同時激活了學生的未知數學空間，引發了他們的好奇心。前文所提到的關于堆小正方體來觀察其三個面的圖形，其實也需要學生的想象能力，動手操作固然有助于學生更好理解，但是動手操作的條件有限，學生必須建立起空間想象的能力才可以在任何情況下都能自主解決類似的問題。因此教師可以借助美術情境來幫助學生理解這樣的空間概念。小學生們都喜歡動筆畫畫，那么教師可以讓學生自選主題來畫一幅實物畫，比如林立的樓房、交錯擺放的水果等等，這樣的畫作必然會牽涉到物與物之間的遮擋關系，美術還可以激發學生的靈感，引領他們更好地理解未知的想象空間。

五、 結語

綜前所述，小學數學教學中對學生空間觀念核心素養的培育離不開有效的策略引導，具體表現為教材內容的基礎扎實、多媒體的實踐應用充實、學生生活化的直觀感受以及情景構建的真實化等等。除了有效的教學路徑之外，教師還要充分考慮到小學生這一年齡階段的心理發展特點以及數學思維的發展階段，分析他們對空間觀念的認知的能力，再結合具體的教學內容分析策略的可行性，以此促進小學數學課堂教學的高效化。

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作者簡介：

鄭小芬，福建省漳州市，福建省漳州南太武實驗小學。