基于小學數學教學的空間觀念培養策略

韓全紅

【摘 要】空間觀念是一種用數學方法來分析問題、解決問題的思維方法。在小學數學教學中，教師要注重培養學生的空間觀念，以提升學生對幾何圖形的認知，此外，還要引導學生將所學空間知識與實際生活相結合，注重學生直觀演示和實驗操作技能的培養。

【關鍵詞】空間觀念 數學教學 小學數學

隨著新課標的印發，小學數學將學生認知內容和能力培養相結合，更好地體現了“以學生為中心”的教學理念?？臻g觀念是小學數學的學習之本、理解之基，通過基礎知識與基礎練習相結合，可以使學生在實際體驗中明確數學知識之間的聯系，從而提高學生的數學學習能力和課堂參與積極性。

一、認知結構及空間觀念的影響因素

認知結構是學生對現實世界的認知和認識的核心要素，是認知結構中與現實生活聯系最為緊密的部分，其中，空間觀念和幾何能力是核心。同時，學生的認知結構隨著身體、智力等因素發生相應變化，因此，注重學生空間觀念的培養，將成為新時期小學數學教材改革和發展過程中極為重要的內容。

第一，知識結構影響學生認知結構的形成。在小學數學教學過程中，學生對幾何概念的理解是其認知結構形成必不可少的組成部分。幾何概念是數學學科中的基礎概念，正確認識這一概念不僅可以使學生對數學學科產生深入而完整的認識，而且也為學生學習其他學科打下了基礎。教師需要充分認識到幾何知識是一門與學生認知結構息息相關、不可分割及與課程發展緊密聯系起來的學科，在教學過程中需要在一定時間內讓學生接觸不同學科之間相關聯的知識內容，讓學生明確幾何知識是學習過程中不可或缺的重要內容。教師要積極利用教材對不同學科間知識之間相關聯、相融合的知識進行講解與交流[1]。

第二，學習方式影響學生空間觀念的形成。當前的小學數學教材中，數學課程設置基本遵循了數學和數學思想方法學習方式。例如，根據新課標調整了四年級教材中部分章節內容，增加了三年級上冊“認識平移和旋轉”等內容，在知識領域方面，在過去較為常見且易于掌握的幾何性質被刪除[2]。

二、空間觀念教學中的問題

新課程改革將三維目標的綜合應用與知識的學習貫穿其中，將學習內容進行了重新設計，更加強調數學知識之間的聯系以及解決實際問題的能力，讓每位學生都能在認知活動中獲得更多經驗，更好地應對未來，因此，如何將數學知識與學生能力相結合成為不得不考慮的問題。但是，目前小學數學教學中還存在一些問題有待解決。

1. 教師角色定位仍未調整好

當前，部分中小學教師角色仍未從過去單純的知識傳授者轉變為學生學習的引導者、合作者、指導者和探索者，教師在空間觀念教學中處于主導地位。在新課程教學背景下，教師應當轉變角色，以學生為主體構建空間，把課堂作為教師與學生交流互動、溝通思想、解決問題的地方。教師可以充分發揮自身在語言表達上的優勢和在表達過程中的主導作用，引導學生圍繞主題展開交流討論，讓學生在課堂中獲得對學習新知識和新方法的體驗與掌握，從而建構自主、合作、探究的學習模式；引導學生在生活中發現科學并運用數學與實際問題，在解決實際問題中掌握與形成知識和技能，從而幫助學生把知識運用到實際問題解決中。

2. 課程內容設計不夠合理，導致教學目標難以落實

對于小學數學教師來說，要將三維目標落實到具體內容中，并把三維目標落實到具體的課堂教學中，應以培養學生的空間觀念為前提。第一，要從課程內容設計入手，合理定位三維目標。三維目標要求小學數學課堂教學要全面體現知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三位一體的思想，教師要通過多種方式對其進行詮釋，并展開深入分析。第二，在數學課堂教學中，可以采用小組討論方式、開放討論時間等多種形式設計教學目標。在一些基礎知識及學生操作技能比較扎實的教學內容上，教師可以嘗試小組合作方式，讓學生進行學習，通過小組協作共同完成問題解決。

3. 學生自主學習能力較差，師生合作過程中缺乏有效溝通和交流

在傳統教學中，教師往往注重知識的傳授，忽視學生自主學習能力的培養。在面對學習任務較多的小學生時，教師更多的是進行以“授人以魚”為主的指導教學，師生之間缺乏有效溝通和交流。因此，教師開展空間觀念教育應注意以下幾點：一是應該明確教學目標和教學任務，重視學生自主思考和合作探究能力的培養；二是合理安排小組成員之間的溝通和交流活動，讓每個小組成員都有發言或討論的機會；三是合理安排作業形式，并讓作業具有較強的針對性和趣味性；四是積極開展小組展示交流活動，營造積極的學習氛圍；五是在教學過程中重視發揮小組合作學習的作用，鼓勵小組成員主動參與到學習中。

三、基于北師大版《數學》的空間觀念教學策略

目前，北師大版《數學》已在全國小學數學課堂廣泛使用。然而，與國際數學教育前沿的理念及方法相比，我國的數學教師對小學數學相關內容缺乏深入研究，不重視學生空間觀念的培養和滲透。同時，由于小學生所處年齡階段尚未形成相應的數學學習思維方式，缺乏空間意識，難以培養學生對于空間觀念方面的認識與理解。基于此，筆者對國內小學數學教材內容進行再分析，以“多維空間”為切入點，構建數學空間觀念教學策略，探索小學數學空間觀念提升之路。從培養學生空間意識出發，明確空間概念內涵及意義；立足數學核心素養，構建空間觀念教學目標體系；創設符合小學數學教學規律、學生成長規律的空間觀念問題情境；創設開放包容、創新思維的數學學習情境，從設計課堂教學策略開始進行教學實踐[3]。

1. 基于數學核心素養，構建空間觀念教學目標體系

數學核心素養是一種以概念、規律和方法為核心的綜合素養的總和，包括數學思想、科學精神與方法、人文精神等。數學核心素養主要包括數學思維、數學創造、空間想象、運算能力、解決數學問題等方面。而北師大版《數學》通過這一核心素養體系，使學生學會從多角度認識空間意識，能夠學會發現問題、分析問題、解決問題等方向，思考多維空間的含義、性質和意義。

2. 創設開放包容、創新思維的數學學習情境

空間觀念的培養與抽象思維能力培養息息相關。抽象思維能力的提升，不僅有利于學生將抽象的概念轉化為具體、可操作的數學知識，而且可以幫助學生在日常生活中積極運用幾何空間觀念解決實際問題。同時，數學還具有拓展性，能夠與學生在更多領域發生聯系。因此，在進行空間觀念教學時，教師應創設開放式、多樣化環境。例如，教師設計一節主題為“一元論”的課堂教學活動，借助多種教學工具，如圖形與幾何關系分析工具、直觀操作工具、生活常識及解決實際問題工具等，以及開放、兼容、靈活、多變、直觀等多種數學學習工具，能夠幫助中學生更好地認識多維世界，而在一元論中所設計的“問題情境”讓學生有了更多的探索興趣[4]。

3. 構建課程教學評價體系

基于小學數學空間觀念教學的評價體系，教師要對空間觀念進行科學評價，依據數學學科核心素養，從空間觀念中體現目標導向，明確核心素養與教學內容的關系，設計符合學生認知特點、可操作、可檢測、具有一定層次性的問題情境。另外，教師要根據空間觀念教學設計具體評價指標，主要包括空間認識能力、空間想象與思維碰撞、空間想象與合作、空間探索等核心素養特征，科學、合理、量化地評價學生的學習表現，充分發揮基于小學生數學核心素養評價體系下評價結果對教學改革的推動作用。

4. 創設問題情境，培養學生的自主探索能力

小學數學課程的本質是一種與學生認知能力相適應的數學實踐活動。這種活動不是機械地灌輸知識，而是通過情境創設來讓學生體會到“學數學”與“學情境”之間的聯系與融合。例如，北師大版《數學》三年級上冊第三章“數學小實驗”第二節“認識球”通過測量來判斷球在不同位置上移動是否會被卡住等數學問題，進而感知球在不同位置上移動會有不同效果。最后，通過學生觀察、比較、推理，探究如何利用不同位置、角度檢測球在不同位置上移動是否會卡住等，引導學生形成空間觀念。

參考文獻

[1] 張昆.養成空間觀念數學核心素養新視角[J].中小學教師培訓，2021（12）：47-50.

[2] 薛生林.圖形與幾何教學中數學基本思想的滲透[J].教學與管理，2020（2）：28-30.

[3] 董銳，席愛勇.“圖形與幾何”課程內容的幾何類型、教學邏輯和育人價值[J].教學與管理，2022（26）：37-40.

[4] 佟茂峰.基于核心素養培養目標的小學數學教學——評《小學數學核心素養教學論》[J].中國教育學刊，2021（6）：114.

（作者單位：安徽省阜陽市潁州區阜紡小學）

責任編輯：李莎