核心素養視角下小學數學空間觀念的培養途徑分析

摘 要：培養學生的空間觀念對于小學生的數學學習具有十分重要的作用，其有助于學生發散思維。在核心素養視角下，學生具備較強的空間觀念可以提升個人的直觀想象力和數學綜合能力。文章從觀察、操作、描述、聯想、推理等方面進行小學數學空間觀念的培養策略分析，旨在幫助學生提升空間觀念，促進其數學核心素養的發展。

關鍵詞：核心素養;小學數學;空間觀念;培養途徑

作者簡介：牛永剛（1978—），男，甘肅省甘南藏族自治州卓尼縣柳林小學。

核心素養培養是當下教育教學的重點，基于核心素養視角，探究小學生空間觀念的培養途徑具有十分重要的意義。小學生具備空間觀念后，能夠促進自身想象力的提升，有助于其將現實生活中的事物與數學相結合，從而提升自己的平面感知能力、空間思維能力，而且，空間觀念的培養對學生抽象思維、發散思維的提升有著重要的作用。基于此，教師在教學中要進行科學引導，有效激發學生對知識點的探究興趣，完善學生的知識框架，有意識地幫助學生培養空間觀念，促進其思維能力的提升。

一、結合生活，引導學生觀察與想象

在核心素養視角下培養學生的空間觀念，教師需要以學生為主體，引導學生結合實際生活進行觀察和想象，建立初步的空間意識。此外，教師還要引導學生積極主動地對日常生活當中的事物進行觀察和想象。對此，教師要先在數學課堂中將基礎理論傳授給學生，帶領學生一起尋找所學知識點的顯著特征，再總結并聯系實際生活中常見的事物，并將其與課堂所學的知識聯系起來。

例如，在人教版小學數學一年級“位置”一課的教學中，教師要幫助學生建立初步的空間觀念，讓學生認識前、后、左、右、上、下等方位，幫助學生培養空間感。在課程導入環節，教師可以以一張河流上的高架橋的圖片作為導入素材，讓學生分別說出圖片中有什么事物。在學生說有船只、高鐵、汽車、火車之后，教師引導學生觀察，讓學生思考這些物體的位置都有什么特點。有的學生會說：“船只在圖片的最下面，高鐵在中間，汽車和貨車在最上面。”據此，教師可以判斷，學生對于空間的劃分有了初步的意識。而后，教師將位置的知識點延伸到學生的校園生活當中，提出一些情境問題，如以班級中的某個同學為例，詢問學生其前后左右的同學分別是誰;或在體育課排隊時，班級里某同學的前面是誰，左邊是誰，右邊又是誰;等等。教師通過提出與學生相關的位置問題，既能讓學生深入了解位置的知識點，也能夠有效地幫助學生培養空間感。教師還可以把課堂知識延伸到學生的日常生活中。例如，讓學生以地方的標志性建筑物為中心，說說其前后左右都有哪些建筑物。總之，在有關位置知識的教學中，教師應當為培養學生的空間感奠定好基礎，讓學生能夠結合身邊的事物進行想象，為其后續三維空間想象力的發展打好基礎。

在小學數學教學中，教師將課堂教學與學生的生活相結合能夠更好地推動學生參與課堂活動，激發學生的學習興趣，更好地引導學生展開想象，幫助學生消化課堂知識點，促進學生學會學以致用。

二、開展動手操作活動，讓學生在操作中提升空間感

小學生由于年紀較小，容易被外界的事物影響課堂專注度，這對課堂教學造成了一定的影響。教師在培養學生的空間觀念時，需要有效集中學生的課堂注意力，讓學生眼、腦、手并用，如通過開展動手操作活動，讓學生在動手操作中培養空間觀念。為此，教師要擺脫傳統的只重視理論教學的教學觀念，要創新教學方式，開展能讓學生動手操作的課堂活動，讓學生在實際動手操作的過程中理解知識點，獲得空間感的提升。

例如，在教學人教版小學數學一年級上冊“認識圖形（一）”這一課時，教師可以開展需要學生動手操作的活動，并設計相應的問題引導學生在動手操作的過程中展開思考，以培養學生的空間觀念。教師在設計好動手操作活動的方案后，要準備好相應的材料，如圖形拼接材料。在課堂上，教師要先把學生分組，再將組成各個類型圖形的零部件混合并分成多份發給各個小組，讓學生動手操作，自主拼圖。在學生拼圖的過程中，教師須要求學生思考和討論其拼接出來的平面或立體圖形，如圓形、長方形、正方形，長方體、正方體、圓柱、球等都有哪些特點。學生在動手的過程中會高度集中注意力，積極思考，對各類圖形有更形象和深入的了解，進而獲得空間感的提升。其中，三維的長方體、正方體、球、圓柱的拼接更能鍛煉和提升學生的空間感。在學生完成動手操作活動后，教師要引導各小組說出各類圖形的特點，使學生對圖形有更深的認識。

教師通過動手操作活動，能夠讓學生感受到不同類型圖形的空間特點，進而有效提升學生的空間觀念，對學生后續學習幾何知識有重要作用。

三、強化描述練習，激發學生的想象力

抽象思維能力的培養對學生空間觀念的形成有著重要的作用，對此，教師在教學過程中要注重培養學生的抽象思維能力，帶領學生分析抽象的數學知識，鼓勵學生描述其特點，探索其本質，從而激發學生的想象力，幫助學生將抽象的知識形象化，促進學生良好空間觀念的培養。

例如，在教學人教版小學數學三年級上冊“長方形和正方形”這一課時，教師可以多層次培養學生的抽象思維能力，強化描述練習，激發學生的想象力，促進學生建立良好的空間觀念。首先，教師需要在課前準備含有長方形、正方形等圖形的圖片，而后在課堂上展示這些圖片，讓學生通過觀察說出哪些是之前學過的圖形，并回憶其特點。其次，教師讓學生聯系生活中常見的事物，說出表面是長方形、正方形的物體，并將它們簡單地畫在草稿紙上。在學生畫圖的過程中，教師要引導學生思考這兩種平面圖形有什么特點，長方形與正方形有什么區別。基于此，學生會對長方形和正方形有所認識，而后，教師展示多個圖形，讓學生判斷哪些是長方形，哪些是正方形，并問學生為什么另外的圖形不是長方形或者正方形，以強化學生對長方形和正方形概念的理解。最后，教師和學生一起解答怎么畫長方形和正方形，怎樣的圖形才是長方形或正方形等問題，并總結概括長方形和正方形的定義與特點。學生在具體畫圖與表達的過程中，不僅鍛煉了自己的想象思維，還獲得了總結概括能力的提升，理解了長方形和正方形的概念，促進自身空間觀念的培養。

四、由點到面引導，提升學生的聯想能力

隨著知識的復雜化，學生在學習數學幾何時會感到較大的困難。對此，數學教師應當培養學生從復雜圖形中尋找基礎圖形，將復雜幾何題想象成現實中的事物的能力，讓學生能夠發揮自身的聯想能力，利用好想象思維學習數學知識，培養空間觀念，并在學習的過程中建立數學認知體系。對此，教師首先要引導學生掌握簡單的圖形，然后引導學生按由點到面的順序形成立體的知識框架，拓展學習各種類型的圖形，最后將圖形與日常事物結合，提升學生的聯想能力。教師按照由點到面的順序引導學生，能有效地幫助學生實現空間思維從二維空間到三維空間的轉變，鍛煉學生的空間感，促使學生形成良好的空間觀念。

例如，在教學人教版小學數學五年級下冊“長方體和正方體”一課時，教師先畫一個點，讓學生思考一個點能夠產生怎樣的變化，并進行聯想。有的學生經過思考，會說以點為起點向外延伸，點就會變成一條射線。在學生這樣回答之后，教師就可以繼續提出問題：如果一條線段往同一方向進行平移的話，又會出現怎樣的情況？有的學生會說，如果平移的距離比線段短或者長就會形成一個長方形，如果平移距離與線段距離相同就形成正方形。教師繼續加強提問的深度，讓學生聯想長方形或正方形怎么變成長方體或正方體，并說出形成的過程或畫下來。通過教師從點到面的引導，學生會對長方體和正方體形成一定的空間認識。而后，教師可以利用課前準備好的動態演示動畫來具象地展示長方體和正方體的形成過程，讓學生直觀地看到點、線、面、體之間是怎樣轉變的，從而加強對學生空間觀念的培養，同時為學生進一步認識和了解長方體和正方體奠定基礎。在學生基本了解了長方體和正方體之后，教師可以拿出準備好的長方體和正方體物體，讓學生進行觀察并說出能直觀看到的長方體或正方體的面。而后，教師繼續讓學生觀察能夠直觀看到的長方體或正方體的棱有幾條，并引導學生想象沒有看到的棱有幾條，接著引導學生在紙上畫出沒有看到的棱應在什么位置。之后，教師讓學生閉上眼睛仔細聯想長方體和正方體的形狀，在學生閉眼聯想約一分鐘后，詢問學生是否記住了長方體和正方體的形狀，如果去掉其中的一個面或幾個面，或去掉一條棱或幾條棱，是否還能想象出長方體和正方體的樣子。教師通過這樣的問題引導學生聯想，不僅能提升學生的聯想能力，還能有效培養其空間觀念。

五、科學設計留白，培養學生的推理能力

在教學過程中，科學的留白設計能夠讓學生基于自身的認知進行推理想象，這對于培養學生的空間觀念有著很大的促進作用。對此，教師不僅要深入鉆研教材，還要把握好學生的學習情況，做好具有針對性的留白設計，讓學生有足夠的發揮空間。

例如，在教學人教版小學數學四年級下冊“圖形的運動（二）”這一課時，關于軸對稱知識的教學，教師就可以利用留白教學，幫助學生培養良好的空間觀念。教師可以收集多個對稱圖形，讓學生拆分，讓學生在實際觀察后，描述對稱軸圖形的特征。而后，教師拿來手工紙讓學生折疊，使其感受軸對稱的空間變化。另外，教師還可以向學生展示較簡單的軸對稱圖形的其中一半，讓學生想象，通過推理畫出完整的圖形。之后，教師逐漸加大難度，利用多媒體設備展示生活中的軸對稱物體的一半，讓學生想象、推理或補充另一半的樣子，強化學生的空間感知能力。總之，科學的留白教學能夠給學生提供足夠的探索空間，提升學生的空間想象力。

六、活用信息技術，促進學生空間觀念的形成

現代信息技術的發展給教學帶來了很多便捷，讓一些抽象的概念變得具象，教師在教學的過程當中應當活用信息技術。在傳統教學中，教師在教學二維平面圖形和三維立體圖形時，往往通過手動畫圖向學生展示圖形的特征，而在信息技術的加持下，教師能夠直觀形象地向學生展示立體圖形的變化，讓學生對空間的認知更加直觀。此外，教師還能利用動畫、視頻甚至是VR技術來讓學生感受由點到面到體的變化，讓學生能夠快速地理解抽象的數學知識，更好地培養小學生的空間觀念。

結語

在小學數學教學中，培養學生的空間觀念不僅能夠有效提升學生的數學核心素養，提升教學效果，還能加強數學與生活、理論與實踐的結合，讓小學生建立良好的數學知識框架，學會學以致用。此外，空間觀念的強弱對學生的數學學習能力、獨立思考能力、發散思維能力有直接的影響。對此，教師應在核心素養視角下有效開展教學，培養學生的空間觀念，提升整體教學效果。

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