從空間感知到初步空間觀念的形成

閆靜

（北京市海淀區中關村第三小學 北京 100000）

一、問題的提出

通過對我校低年級長期任教的數學學科教師進行訪談，我們發現，大家普遍認為本單元的教學內容過于簡單，不能有效培養學生數學空間觀念的核心素養。本單元的教學內容與人們的日常生活聯系密切，加之學生有幼兒園的經驗，確實容易給我們造成“簡單”的錯覺。但同時，大家認為，“空間位置與順序”的內容對學生來說又很重要。前后、上下、左右實際上是空間直角坐標系的 “原型”，“空間定位”既實用又很有價值。學習前后、上下、左右這部分知識的價值，不僅在于讓學生準確地確定物體地前后、上下、左右的位置，更重要的是在這個過程中發展學生的空間觀念。

我們的課堂教學是否能夠實現這個教學目標呢？單元教學結束之后，我們對學生進行了過程性評價。通過評測發現：學生可以準確地描述物體的前后、上下、左右的位置關系，及其他們的相對關系，也能表述清楚參照物。但是當被問到前后、左右、上下之間的關系時，他們只能認識到，這些方位詞分別是一對反義詞，他們并不能將這些方位詞與空間進行連接，也不能將這幾組方位詞進行空間整合。由此可見，教材對于每一組方位詞設計單一課時教學，盡管可以幫助學生很好地將生活經驗轉化為數學知識，但并不能很好地幫助學生形成初步的空間觀念。

空間是一個系統，不是由單一要素構成的，而是由多個要素有機聯系、相互作用組成的整體。有沒有可能重構和優化本單元的教學，讓學生在空間整體感知的基礎上，在特定任務和情境中進行系統學習，掌握判斷推理能力，從而形成初步的空間觀念呢？基于這個問題，我們嘗試對教學目標和教學設計進行了重構和優化。

二、教學目標的重構

學科核心素養是學科教育的靈魂，是學生學習本學科知識之后逐步形成的關鍵能力、必備品格與價值觀念。在實際教學中，重視學生學科核心素養的培養意味著教學目標的升級，讓“逐個”知識點的“了解”“識記”“理解”等目標從此退出歷史舞臺。設計新的教學目標要關注學生運用知識做事、持續地做事、正確地做事，強調知識點從理解到應用，重視知識點之間的聯結及其運用。由此看來，學科核心素養的出臺倒逼教學設計的變革，教學設計要從設計一個知識點或課時轉變為設計一個大單元。

單元整體教學是指把孤立零散的課時碎片聯結成系統組織的課程單元，通過對單元中知識的精簡、重組、整合，創造優質的教學，發展學生的核心素養。實現單元整體教學設計需要為學生創設真實的情境以及能夠統領單元學習的“大任務”，學生在真實的情境中通過完成一個個“子任務”感受數學學習的價值，形成數學素養。

與此同時，國家著手修訂義務教育課程標準，調整一年級課程安排，合理安排內容梯度，減緩教學進度。2019年6月，中共中央國務院下發 《關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》，這是對整個義務教育階段教育教學改革提出具體要求的文件，這個文件（第 9 條）明確提出了“嚴格按課程標準零起點教學，小學一年級設置過渡性活動課程，注重做好幼小銜接”，這是第一次在國家最高層的文件里，對小學提出做好幼小銜接工作的要求。基于此，小學將一年級上學期設置為入學適應期，重點實施入學適應教育，地方課程、學校課程和綜合實踐活動主要用于組織開展入學適應活動，確保課時安排。改革一年級教育教學方式，國家課程主要采取游戲化、生活化、綜合化等方式實施，強化兒童的探究性、體驗式學習。

可見，動手操作仍是學生認識這個世界最直接、最有效的手段。所以，我們要結合觀察、操作和游戲等活動，讓學生對空間進行整體感知，并逐步體會位置關系的相對性，發展初步的空間觀念及推理能力。而綜合實踐則是最好呈現這類課程的課型。

基于以上認識，我們對本單元的教學目標進行了重構。首先，我們確定了幫助學生形成初步的空間觀念作為本單元的核心教學目標。其次，對本單元進行重新定義為綜合實踐單元，然后將前后、上下、左右進行整合學習，在學習這些方位相關知識前，先對空間進行整體感知，并將其貫穿整個單元的教學中去。再次，在教學過程中借助學生熟悉的生活經驗，創設真實的情境和設計“大任務”，通過大量的游戲和綜合實踐活動，逐步地滲透方位相關的基礎知識、推理以及參照物的知識，發展學生的空間觀念。

三、教學設計的優化

1.優化前的教學安排

本單元內容共分為4課時，第1課時是通過在具體的情境中觀察、思考，認識前后位置與順序，體會其前后的相對性，能夠聯系生活中的實際情境，用序數（數字模型）解釋或描述物體的前后位置關系，通過觀察、交流等活動，體會前后在生活中的應用，感受學習數學的樂趣。第2課時是通過在具體的情境中觀察、思考，認識上下的位置與順序，體會上下的相對性，能夠聯系生活中的實際情境，描述物體的上下位置關系，通過觀察、交流等活動，體會上下在生活中的應用，感受學習數學的樂趣。第3課時是通過熟悉的生活情境和有趣的活動，認識左右的位置與順序，體會左右的相對性，能夠聯系生活中的實際情境，描述物體的左右位置關系，結合擺一擺、做一做等活動，體會左右在生活中的應用，感受學習數學的樂趣。第4課時在熟悉的生活情境中，進一步體會前后、上下、左右的位置關系。運用所學的前后、上下、左右描述生活中物體的位置關系，通過學習感受前后、上下、左右與生活的緊密聯系，進行綜合實踐（圖1）。

圖1

2.優化后的教學設計

單元教學設計優化后依然是4課時。第1課時的教學內容為“游戲中的方位”，在教學中，讓學生借助游戲，對空間進行整體感知，學生能夠以自己為參照物確定前后、上下、左右的方向，并能進行描述。第2課時的教學內容為“教室中的方位”，這節課以完善入學手冊為大任務，設計了三個活動，讓學生在教室中對空間進行整體感知，并對物體的位置進行推理，能以他人為參照物描述物體的位置。第3課時的教學內容為“樓道中的方位”，以完善入學手冊為大任務，設計了三個活動，讓學生在樓道中對空間進行整體感知并感受物體之間的相對性，可以根據不同的參照物描述物體的位置。第4課時的教學內容為“學校中的方位”，以完善入學手冊為大任務，設計了三個活動，讓學生在校園中對空間進行整體感知，并能將本單元所學知識進行綜合應用（圖2）。

圖2

四、教學實施和效果

1.以第3課時“樓道中的方位”為例

在優化后的教學設計中，第3課時的主題是“樓道中的方位”。這一課以學生在樓道里排隊去專業教室上課這樣一個熟悉且真實的生活情境為教學內容，引入本節課的內容，將數學學習與生活進行連接。本課時以完善入學手冊為大任務，設計了三個主要活動，在實際教學過程中，我們是這樣操作的。

活動一：介紹位置活動

學生離開教室上課時，首先要在樓道中排隊，隊伍排整齊后，讓學生們以前后的同學作為參照物來介紹自己在路隊中的位置，學會用“我在誰的前面，我在誰的后面”這樣的數學語言介紹自己的位置，并引發學生們的第一次思考：明明自己沒有動，為什么位置的描述卻一會兒在前，一會兒在后？通過這個活動幫助學生體會到，當我們比的人不同，位置描述就會不同，也就是當參照物發生變化時，位置的描述就會發生變化。同時，在這個過程中，完善入學手冊中需要讓學生掌握的排隊時的規則，排隊時要看前面同學的后腦勺保證隊伍整齊，同時要保證“0”級音量，以此來強化學生們排隊時的大雁積極行為。

活動二：明確口令活動

路隊排好之后，學生們需要向專業教室出發，這時面對面的兩個路隊同時發出“向前齊步走的口令”，但是學生們卻向相反的方向行進，請問這是為什么呢？引發學生二次思考。通過這個活動，讓學生體會到，當我們面對面站立的時候，我們的前后方向是相反的，再一次感受，當參照物發生變化時，方向是不同的。同時，在這個過程中，完善入學手冊中的規則，路隊行進時要向前看，齊步走，注意樓道行走安全，強化學生們路隊行走時的大雁積極行為。

活動三：樓梯規則活動

在去專業教室的過程中，我們可能會遇到上下樓梯的情況，如果一個班上樓，一個班下樓，那他們應該如何走呢？引發學生第三次思考。通過這個活動，學生明確上下樓梯時，大家都應該在右邊行走，并且以自己作為參照物時，可以準確找到自己的右邊。同時，在這個過程中完成入學手冊，讓學生明確上下樓梯時的規則，了解只有大家方向保持一致，這樣才能保證上下樓梯同學的安全。之后，繼續引發學生思考，大家都靠左走行不行？讓學生了解有些國家是左行制的，感受無論靠哪邊行走，只要大家都保持一致，就不會發生混亂，這就是規則背后的一致性，讓學生體會到數學學習的價值。同時，強化學生上下樓梯時的大雁積極行為。

2.教學效果

在教學實際中，我們將對空間的整體感知貫穿整個單元，讓學生對所生活的空間進行充分感受。我們采取游戲化、生活化、綜合化等方式實施，促進兒童的探究性、體驗式學習。第一節課，通過游戲對空間進行初步的整體感知。第二節課，在空間整體感知的基礎上，借助大任務培養學生初步的推理能力和感受前后、上下、左右分別是在一條直線上兩個不同的方向。第三節課，在空間整體感知的基礎上，感受參照物不同，位置就不同。第四節課，在空間整體感知的基礎上，對所學知識進行綜合應用。通過教學評價，可以明顯地看到，學生在游戲和活動中主動獲取了知識，發展了空間觀念。

在育人素養上，本單元努力與我校的入學課程融合，借助方向的知識來完善入學手冊，幫助學生明確大雁積極行為，養成良好的行為規范，促進學生進行良好的幼小銜接，讓孩子感受到數學的樂趣，并對小學數學的學習之旅產生美好的期待。

在實際效果上，以第三課時為例。教學設計經過重構后，學生對于前后、上下、左右的認識不再局限于字面上的意義，單純地認為他們只是一對反義詞，而是可以將它們與實際的方位進行連接，感受到前后、上下、左右是一條直線上的兩個方向，而這些方位構成了我們周圍的整個空間，為后續對這個空間細化學習奠定良好基礎；同時更加明確了當參照物不同時，位置描述就不同。隨著這些感知的逐漸深入，更加有利于學生初步空間觀念的形成。