強化操作　感知空間

周潔

摘 要：數學是一門講求空間思維、抽象空間構建、空間觀念和實踐操作能力的課程，因此，對學生空間觀念的培養應當成為小學數學教師日常教學和引導工作中的一項重要內容。文章圍繞在小學數學教學中培養學生空間觀念的方法，從課堂教學、作業設計、日常訓練活動、家校合作以及環境優化等角度提出小學數學教學的優化策略。

關鍵詞：小學數學;空間觀念;實踐操作;培養方法

所謂“空間觀念”，是指對立體性空間的主觀聯想、塑造和思維活動執行的意識和能力，即“能夠在腦海中想象出一個空間來”。小學生正處于智力發育的起步階段，思維模式和認知能力有著比較明顯的“二維化”特點，尚未具備真正意義上的空間觀念。小學數學雖然整體難度不高，也已經涉及幾何——特別是空間幾何方面的知識內容，這對小學生的空間觀念提出了一定的要求。為了更好地實現課堂教學質量和效率的提升，彰顯空間觀念和實踐操作能力的培養作用，小學數學教師要重視對學生空間觀念的培養，結合小學生的思維發育模式和路徑來開展有著更強導向性和牽引性的思維升級教學。

一、在課堂教學過程中培養學生的空間觀念

課堂教學是小學數學教學工作的核心部分，也是實現學生空間觀念培養的主要陣地。小學數學教師首先要在課堂教學中樹立起空間觀念滲透的正確意識，通過深挖課內教學資源、優化多媒體教學技術應用以及組織課堂操作活動等方式來為學生搭建更為多元的空間觀念培養平臺，并從根本上激發學生對空間觀念的自主發展興趣和靈感。

（一）深挖課內教學資源

正如筆者在前文中所提到的，小學數學課程中已經存在一定數量的涉及幾何方面的知識內容，其對學生空間觀念的形成所起到的作用是最為直接而有力的。因此，小學數學教師在進行這些課程的講解時，應當深入學生的思維層面進行有機的邏輯構建和空間構型能力培養，借助課內例題完成引導效果的漸進優化，從而使學生形成對空間概念的基本認知并進行構建空間邏輯體系的初步嘗試。

例如對于《認識圖形（一）》這一課的教學，教師可以首先引導學生觀察黑板或教材中所列出的幾種圖形，而后讓學生們說一說這些圖形都存在于自己身邊的哪些物品上，使學生認識到“圖形”不同于“數字”等其他數學概念，它們是可以“看得見、摸得著”的，是實實在在具有空間形態的。而后教師可提供給學生一些具備示例圖形作用的積木，讓學生看一看、摸一摸、擺一擺，做一些簡單的自由搭配，使學生獲得一次“空間”概念的具象接觸和理解機會。

（二）優化多媒體教學技術的應用

小學生的思維認知還保留著比較濃重的感性色彩，這就意味著他們很難通過抽象化較強的方式去理解一些知識概念。基于小學生的這一思維特點，小學數學教師在幫助學生構建空間觀念時，可以借助多媒體教學技術在信息展現方面所具有的多元化、直觀化、形象化優勢，以圖片或視頻等更能刺激感官的形式來演示物體從一維、二維到三維的升維變化過程，進而使學生對空間的認知更為具體、清晰，同時也在一定程度上滿足了學生追求新鮮課堂的學習訴求。

比如在帶領學生學習《平移、旋轉和軸對稱》這一課時，教師可以利用電子白板等設備播放一段視頻，向學生展示一些常見的幾何體或日常物品在屏幕上發生位移和旋轉的過程，讓學生對這些空間運動概念形成直觀的印象，并可借助慢放、畫面放大等操作來使學生更為仔細地觀察這些物體的空間運動細節。完成這些步驟后，教師可讓學生試著利用紙張畫出并剪下一些具有軸對稱性質的圖案，并動手轉一轉這些圖案，通過具體操作進一步感知軸對稱的含義，從而增加學生腦海中的空間構建素材[1]。

（三）積極組織課堂操作活動

小學生有著活潑、好動的天性，和安安靜靜坐在教室里聽講相比，他們更愿意參加一些有趣的活動，而且也常常可以在參加這些活動的過程中表現出更強的行為能力和學習悟性。因此，小學數學教師不妨將一些參與性和趣味性強的游戲活動作為培養學生空間觀念的載體，結合課程內容、需要以及學生的興趣設計一些操作活動，讓學生在具體的行為感知作用下直接感受空間、認知空間，同時借助學生的高昂熱情，促進教學質量的進一步提高。

二、在作業設計中培養學生的空間觀念

課后作業是幫助學生鞏固課堂學習成果的重要環節，更是促進知識內容實現“書本—學生”存儲轉移的必要渠道。小學數學教師對于課后作業的設計要體現出對空間觀念培養的側重，突出作業的實踐化、探究化和多元信息形式化，這一方面能優化學生的作業主觀體驗，另一方面則可讓學生的空間素養得到多角度的靈活提升。

（一）注重對實踐作業的設計和布置

正所謂“實踐出真知”，對學生空間觀念的培養離不開具體的實踐操作。小學數學教師可以在完成一些涉及空間概念的課程教學后，鼓勵學生結合所學知識，開展一些實踐性活動，使學生在活動中具體感受運用既有學習成果構建空間的過程，使他們的空間感知能力得到深層次的強化。此外，這種作業還可以增強學生的動手能力，使學生的空間觀念更強，為實操加成[2]。

比如在完成《觀察物體》這一課的教學后，教師可以鼓勵學生在課后觀察當地的一些著名建筑物或自家小區的樓房、涼亭，然后在紙上畫出這些建筑的三視圖。之后，教師可以將學生的作品收集起來再隨機發放給其他不同的學生，讓大家根據別人的作品，利用畫筆或積木還原出這些建筑的樣貌，最后教師再從作品中選出一些質量較好的成果進行展示。

（二）注重對探究作業的設計和布置

小學生的想象可謂是天馬行空，對于一件事情他們常常會有出人意料的想法，這是培養他們空間觀念的一項有利條件。小學數學教師要積極利用這一條件，在完成課程教學之后，引導學生根據一些主題進行自主探究，從空間角度結合學習內容做出能動聯想，讓學生在這個過程中熟悉、深化對空間的理解和在腦海中構建空間形態的流程，同時也可促進學生對基礎課程知識的吸收和拓展。

例如對于“平行與相交”這一部分的作業設計，教師可以提出一個問題供學生自主思考：“‘兩條直線不是平行關系就是相交關系，這句話是否正確？如果不正確，你能否畫出一個反例？”這種具有挑戰性的問題往往能引起小學生的濃厚興趣，而如果學生只從二維層面思考，無法得到問題的正確解答。這時教師就可以從“處于同一平面”的前提角度出發予以學生必要的提示，幫助學生從空間角度解答這一問題。

（三）注重對多元信息作業的設計和布置

在很多小學生的認識里，數學作業似乎總是“寫”和“算”，這不僅會使學生感到倦怠，而且也不利于學生空間認知能力的強化。針對這一問題，小學數學教師不妨從更多的信息表現渠道入手，在作業設計中引入更多的信息展現方式，使學生通過這些方式和圖形與空間發生更親密、更直接的接觸，并引導學生發現數學知識的多元作用性和數學學習的靈活性[3]。

比如對于《長方體和正方體》這一課的課后作業，教師可以讓學生畫出具有3D視覺效果的一個長方體和一個正方體，同時畫出該幾何體的透視圖，而后根據自己所畫出的內容自行設計一道關于體積的題目并正確解答它。作業上交后，教師可以和學生一起欣賞其中的幾幅視覺效果最佳的作品，再將它們張貼在教室后面以做展示。

三、在日常訓練活動中培養學生的空間觀念

相對于課堂教學和課后作業而言，針對學生的日常訓練常常更能起到培養學生良好習慣和思維的作用。基于這一基本認識，小學數學教師應以空間培養觀念為指導對日常訓練活動進行優化，依托小組合作訓練和日常任務訓練等途徑，引導學生以更加常態化、自主化的方式完成自身空間觀念的有機塑造和強化。

（一）依托小組合作訓練培養學生空間觀念

相比于以教師為主體的教學，學生之間的互助合作往往更能讓學生獲得輕松的學習體驗，也更有利于一些訓練活動的高質開展。小學數學教師可以將學生劃分為若干個互助小組，為每一組指派一名組長，由組長根據當日數學課程中的幾何部分內容設計一些題目或將任務交由組員完成，并對組員的完成結果進行檢查和評價，而組長本人的相關練習則由教師親自負責。這種方式能夠使學生在更好的狀態下開動腦筋感受空間，對其正確空間觀念的形成很有幫助。

例如在帶領學生完成“認位置”這一部分的學習之后，教師可以安排各小組的組長在每天的大課間帶領本組組員到走廊或操場上，向組員下達不同方位轉體或行進的口令，訓練組員對方向與位置的感知度;還可讓組長適當加快口令下達的速度或故意作出非規律性的口令指示，以此提高訓練的難度，從而取得更好的練習效果[4]。

（二）依托日常任務訓練培養學生空間觀念

相較于小組合作而言，學生個人的自主練習所能起到的空間觀念優化效果更為明顯。對此，小學數學教師可以經常性地布置一些具有一定吸引力的小任務給學生，讓學生在完成這些任務的過程中漸進地建立起空間觀念，進而在一定時間后收到“聚沙成塔”的培養效果。需要強調的是，這一形式既可以和開展小組合作以及布置實踐課后作業等方法結合使用，也可作為數學課間主題活動單獨開展。比如，教師可以鼓勵學生利用每天的大課間，試著在校園里找到一些含有學過的圖形或幾何體元素的物體，并將它們一一對應地記錄在本子上;或者嘗試描述兩棟建筑之間的相對方向和距離，把這些內容整理成一份簡易的校園地圖冊。

四、在家校合作中培養學生的空間觀念

每一項教育目標的順利達成都是教師和家長共同付出、默契配合的成果，學生空間觀念的有機形成自然也不例外。在開展這一方面工作時，小學數學教師要同樣注重對家校合作的深度和全面利用，一方面幫助家長認識到空間觀念對于子女未來學習、成長的重要意義，另一方面也為家長的相關居家輔導提供必要的協助和建議。

例如，教師可以將自己每一堂涉及幾何和空間概念方面的課程教學過程以視頻的形式記錄下來，而后將之剪輯成微課，連同本堂課的課件、例題及解法等資料一并上傳至家校群文件或班級云空間中，方便家長和學生隨時下載、觀看，可作為家長們幫助孩子進行居家空間觀念塑造的參考材料;還可以鼓勵家長利用業余時間多帶領孩子參加一些觀察實踐活動，讓孩子在更大的范圍內感受圖形和空間的存在感與構建規律[5]。

五、在環境優化中培養學生的空間觀念

環境對于學生——特別是小學生的影響是潛移默化而又長遠、深刻的，因此，小學數學教師除了要在各項教學環節體現滲透空間教育，還應當從學生所處的環境入手，通過增加空間教育元素以及強化空間感知體驗等方式進一步鞏固相關教育成效。

比如，教師可以在教室的墻壁上貼上一些包含三角形、正方形和圓形等幾何圖案的貼紙，或者掛上一些具有3D、透視效果的幾何體掛圖，讓學生隨時隨地都能感受到這些內容中的空間感;還可以在課間活動等時間，有意識地引導學生觀察不同環境中所存在的不同距離的樹木、房屋、行人等事物，讓他們從中發現諸如“近大遠小”等構建空間景象時所必須遵循的基本原則等。

除了以上幾方面主要策略，小學數學教師還要在培養學生空間觀念時重視課程聯動，如借助美術等對學生的空間認知能力具有較強塑造作用的課程以及學生在這些課程中的學習成果，來設計多科目聯動性的思考問題或實踐任務，這既使學生的空間觀念塑造過程變得更加順利、自然，同時也借助了其他課程的趣味特性實現了對學生積極性的全面調動。

六、總結

數學對于學生而言絕不只是一門簡單的知識和技能學習課程，更應成為實現思維發育和認知成長的核心驅動力。小學數學教師要真正認識并努力踐行這一點，在課程教學當中加大學生空間觀念的構建和強化力度，借助實踐操作和空間觀念滲透來完善教學效果的取得，圍繞課堂教學、作業設計、日常訓練活動、家校合作以及環境優化等環節進行角度的生本思維升級引導，幫助學生逐步形成具有更強存在感、更強應用性和更強靈活效力的空間觀念體系，進而使學生能夠更好地應對空間考查方向的題目，為其日后進一步的數學學習和空間素養的有機成長奠定堅實的基礎。

[參考文獻]

劉顯杰.指向小學數學空間觀念的教學實踐探究[J]. 魅力中國，2020（24）：36.

夏懿.從直觀走向抽象：淺談小學數學空間觀念的培養[J].小學教學研究，2020（26）：79-81.

郭文婧.小學數學空間觀念的培養方式及教學策略分析[EB/J].新教育時代電子雜志（學生版），2021（27）：57-58.

許長熊.小學數學圖形與幾何教學中學生空間觀念的培養[J].基礎教育研究，2021（16）：79-80.

鄭春歡.談小學數學教學中發展學生空間觀念的有效途徑[J].新課程，2020（31）：213.