空間觀念視域下的小學數學教學預設

江蘇省蘇州市高新區鎮湖實驗小學校 徐 毅

所謂的空間觀念主要指的是依據物體自身的特征在大腦中抽象、構建出幾何圖形，或依據幾何圖形創建實際物體的思維能力。建立空間觀念是小學數學教學新課標中的重要規定，也是數學學科核心素養的構成部分，對學生開展后續的幾何學科學習、邏輯思維的提升和綜合能力的發展有著重要的促進作用。然而縱觀當前小學數學教學，教師普遍對學生空間觀念的培養不夠重視，再加之學生的空間思維能力比較薄弱，對數學的空間觀念認知不足，而空間觀念構建的過程又需要花費一定的時間和反復的練習才能夠形成。因此在開展小學數學教學過程中，教師一定要樹立正確的教育理念，并合理運用多種方法來增強學生的空間意識觀念，促進小學生數學學科核心素養的形成。

一、融入生活元素，培養空間觀念

數學就是一門來源于實際生活且極具應用價值的學科。因此，要求我們教師在開展教學過程中，一定要注重生活元素的融入，為學生創建生活化場景，以培養小學生的空間觀念。具體到小學數學教材中的幾何圖形，基本上都是現實生活化元素的抽象。

如通過生活中的電視機、洗衣機等物體，學生可以形象地認知什么是點、什么是線、什么是面。從太陽一天的位置變化來認知方向，根據對汽車的行駛特點的觀察與體驗來認知到移動。諸如此類的從生活元素中去認知空間觀念的案例還有很多，這就需要教師在數學教學中根據小學生的思維發展特點和認知水平來加以引導。例如，在開展平面圖形的周長和面積數學知識章節內容教學時，教師可將生活化的場景引入課堂。首先，教師可為班級學生播放《運動場上的數學問題》主題視頻，視頻場景是2017年田徑世錦賽男子400米賽事的一個場景——聚焦起跑線。接下來，為引導學生一步步認知平面圖形得到計算周長這一數學知識點，引導學生回顧已學過的平面圖形周長和面積計算方法的推導過程，讓學生自主整理平面圖形計算公式及他們之間的相互聯系，滲透轉化思想，構建知識網絡結構圖，依托教學導入中的視頻所創設的情境，教師可一步步設問：選手們為什么都不在同一起跑線呢？這也太不公平了！那每圈跑道的長度怎樣計算呢？并出示運動場的平面示意圖，提出數學問題。

通過一系列問題的提出，學生的思維一步步從具象的運動場賽道向抽象平面圖形周長轉變，在大腦中建構起空間觀念。因融入了能讓小學生迅速產生參與興趣的生活化案例，學生思維火花不斷產生，他們也更愿意聽從教師的建議去探求解決問題的方法、思路，最終學生的知識掌握更牢固且能實現靈活遷移，課堂也會因此更有趣、更靈動。

二、強化實踐操作，創設空間觀念

小學階段的學生通過實際操作和實踐參與更容易對抽象幾何圖形進行高效的認知。而從教育心理學的視角來看，通過視覺、觸覺、聽覺等多器官感知就更容易理解相對抽象的知識內容。因此在實際的小學數學學科教學中，教師一定要重視學生的參與和動手操作，充分調動他們的多個感覺器官，以此來深化學生空間觀念的意識培養。

例如，在講授小學數學圓柱圓錐這一單元內容時，為了讓學生理解圓柱圓錐的構成元素（點、線、面），建立立體圖形到平面圖形的空間聯系，教師可通過看、剪、切三種方法來一步步啟發學生在立體圖形和平面圖形之間建立空間認知。首先是“看”。在課堂中向學生展示一個紙質的圓柱體，通過“你能從這個圓柱和圓錐里看到或得到什么平面圖形嗎”的設問，啟發學生思考圓柱和圓錐的構成。學生通過觀看，回答“從上面和下面看見圓”。之后教師又進一步設問：剛才這位同學的結論是通過自己親眼所見獲得的，大家能從立體圖形里得到平面圖形嗎？之后借助于課件演示來揭曉答案。其次，借助于“剪”來深化認知。“你能告訴同學這個長方形和之前的圓柱有什么聯系嗎？我們沿著圓柱的高剪成的圖形還會是什么圖形？如果是正方形，這意味著什么？除了沿著高剪，還可以怎樣剪，得到其他圖形呢？這里有兩個完全一樣的圓柱，誰愿意上來試一試？”通過步步設問與引導，學生親自走到講臺上，嘗試動手用剪刀沿著高或斜著剪開圓柱，這樣就可以得到正方形、長方形或是平行四邊形。除了讓學生看、剪，最后，還可以運用“切”來進一步引導學生。教師對學生提出問題：除了剪，還可以怎樣從立體圖形中得到平面圖形呢？怎么切？在得到學生的積極響應之后，教師指導學生：一起切一切，看能得到哪些結果？師生一起動手嘗試對立體圖形進行切割。針對學生切出的圖形結果，教師繼續向學生發問：切開后除了是長方形，還有沒有可能會是別的形狀呢？如果是正方形，就意味著什么？受這個啟發，圓錐呢？那么這個三角形和圓錐之間又有怎樣的聯系呢？

在教師的指引下，學生們一起動手實踐，將所獲得的結果和自己所預想的結果做比對，分析原因并回答教師所提出的若干問題。借助于教師根據學生的實踐階段的遞進式設問，在調動學生手、腦、耳朵、眼睛并用的基礎上來逐步引導學生構建空間觀念。

三、重視師生溝通，鞏固空間觀念

教師和學生之間的溝通不僅能夠增強課堂教學氛圍，為學生營造良好的學習情境，更能夠激發學生的學習主動性，聚焦學生注意力，引導學生高效率學習。

例如，在上述平面圖形的周長和面積、圓柱圓錐章節兩個章節案例中，不論是融入生活元素來引導學生在生活實物與平面圖形的周長和面積計算之間建立空間觀念，還是通過看、剪、切引導學生感知圓柱圓錐的計算，都是借助于教師和學生之間的語言溝通和交流來一步步推進的。通過教師的逐次遞進設問和學生的回答來串聯起整個課堂教學，并在一問一答中逐步增強學生的空間觀念。如在平面圖形的周長和面積這一內容講解中，臨近講解結束，教師對學生提出這樣一個問題：同學們，在你們的生活中，有沒有碰到一些問題，需要借助于長方形的周長計算才能夠解決的？學生根據這一問題，開始對生活中的事物進行聯想。有的學生回答：我家給衣柜安裝玻璃需要用到長方形的周長計算。有的學生回答：我家貼的壁紙需要用到長方形的面積計算……

小學生數學空間觀念的形成除需要一定的直觀觀察外，還需要學生的主觀想象。通過這樣的聯想與教師的逐步剖析，師生一同驗證自己的猜想，教師再加以適當的整理，聯系生活獲得基本規律的同時學生的空間觀念得到有效的鞏固。

四、引入多元教法，深化空間觀念

小學階段的學生邏輯思維能力有限，數學知識基礎薄弱，而空間觀念的培養屬于相對較高的能力層次，對于學生而言是一個挑戰。鑒于此在小學數學課堂講解中我們教師要重視多元教法的引入，充分發揮教育機智。

如在講解垂直與相交章節內容時，教師可用兩根數據線作為教具，通過兩根數據線位置的直觀變化（相交和垂直）讓學生更生動地認識到什么是垂直、什么是相交。在講解圓柱體和圓錐體內容時，一方面教師可選取生活中常見的圓柱保溫水杯、漏斗來直觀地讓學生認知什么是圓柱體、什么是圓錐體，另一方面則借助于多媒體來展示展開之后的圓柱體和圓錐體的平面圖形，另外還指導學生上手剪裁圓柱體和圓錐體，來了解展開后的圓柱體和圓錐體形狀。在完成本部分內容學習后，教師還可要求學生留意自己的實際生活收集各種與課堂新學習知識關聯的物品來和教師、同學分享，進一步增強認識。

就是通過諸如這種實物展示、多媒體呈現、動手實操的方式，學生的空間觀念被逐步培養和建立起來。類似這種方法還有很多，教師可以結合學生的實際情況和教學條件來靈活選擇。教師還可通過集體備課、教學共同體研究等平臺來汲取其他教師的精妙做法以完善自身的課堂教學。

綜上所述，空間觀念對學生綜合思維能力的構建，提升學生數學學科核心素養的形成有著重要促進作用。尤其是小學階段正是學生數學學科學習的基礎性階段，這一階段空間觀念的培養能夠為學生的后續數學學科的學習打下良好的基礎。本文通過分析小學數學教學中空間觀念的應用背景意義并結合小學數學教學實踐，從融入生活元素、強化實踐操作、重視師生溝通、引入多元教法四個層面來鞏固空間觀念。通過這四個空間觀念培養方法的探討旨在為小學數學教學中空間觀念的應用和培養提供借鑒對策，進一步促進小學數學教學水平的提高，讓小學生通過數學學科的學習實現綜合思維能力的提升。