核心素養背景下小學生空間觀念的培養策略

【摘 要】《義務教育數學課程標準（2022年版）》強調空間觀念的重要性，并以此作為核心素養培養的重要方面之一。空間觀念是對空間物體或者基本圖形的形狀、大小及位置關系等方面的認知。針對空間觀念的培養，更多體現于圖形、幾何等知識領域中。通過引導學生進行生活觀察并基于操作展開想象，能夠讓學生構建和強化空間觀念。借助能夠外化空間觀念的多媒體工具，可在培養學生空間觀念方面達到事半功倍的教學效果。

【關鍵詞】小學數學 核心素養 空間觀念

在小學階段，“圖形與幾何”所涉及的基本內容包含兩大主題：圖形的認識與測量、圖形的位置與運動。新課標中特別強調，針對圖形的認知，需要完成抽象過程，也就是學生在面對實際物體時，能夠完成抽象出幾何圖形的過程，并在這一過程中了解圖形的特征，能夠體會點、線、面之間的關系，能夠積累豐富的觀察思考經驗，以此形成空間觀念。“圖形的位置與運動”所涉及的內容包括定點位置、圖形平移與旋轉，以及軸對稱等一系列知識；需要學生結合實際情境，準確判斷物體的具體位置，能夠用數對表示位置。這樣，才能強化學生的空間觀念，激發其應用意識。由此可見，對空間觀念的培養，需要根植于日常生活，更需要借助觀察、操作、抽象等一系列思維活動，積累經驗，最終培養學生的空間觀念。

一、引導生活觀察，構建空間觀念

小學數學教學不僅需要來自生活，還應當依賴于生活，數學知識體系所涉及的基本圖形，在生活中都存在原型，而學生的空間觀念也必然需要依賴于豐富的現實原型。因此，要聯系生活實際，引導學生在實物觀察中構建空間觀念。

（一）引導生活抽象，構建空間觀念

新課標中明確指出：針對低學級學生，應當選擇貼近學生生活的素材，要鼓勵其動手操作，這樣才能發現立體圖形、平面圖形的特點，才能準確把握兩種圖形之間的關聯；還要引導學生親歷圖形抽象過程，這是對物體觀察經驗的積累，有助于學生形成初步的空間觀念。由此可見，新課標提出的明確要求就是重視學生的感受以及經歷，強調的是基于實際背景抽象數學模型、基于真實空間抽象幾何模型，并將其還原于現實生活中，主動勾連以往經驗，這才是空間觀念培養的根。因此，在學習幾何知識的過程中，必然要為學生提供充足的機會，使學生親歷發現、抽取、還原的過程。

以“梯形認識”為例，教師首先在導入環節引導學生想一想：在哪里見過梯形？梯形是一個比較特殊的圖形，學生能舉的例子也僅限于教材中所呈現的水渠橫截面。此時，教師可以借助多媒體為學生呈現更多元的素材，如梯子、飛機等，讓學生找一找哪些地方存在梯形。在有了明確認知的基礎上，再次回歸生活，學生必然能夠擁有更豐富的感受。結合之前的學習過程，學生對梯形的關注并不僅限于某個整體物體，還會關注到物體局部，發現生活中看似不常見的梯形，如屋頂、筆筒等。在這個教學過程中，學生親歷了“具體—抽象—具體”的過程，有助于發展其對三維立體圖形與二維平面圖形的轉換能力。因此，培養空間觀念，必須貼近生活、回歸生活，要以學生理解的知識和現實背景為基礎，基于生活發現研究對象，了解數學知識真正來自生活，更是為了應用于生活。

（二）聯系生活實際，啟發空間觀念

數學中學習的各種圖形取自生活，是對現實物體的抽象概括。由此可見，空間觀念和生活之間存在極其緊密的聯系，教師應當貼近學生的生活實際，為學生準備充足豐富的現實原型，這樣更易于學生對應物體和抽象圖形之間的關系，也便于把握幾何概念，有助于培養空間觀念。

例如，在教學“認識圖形（一）”時，教師選擇了生活中常見的物體，引導學生仔細觀察，同時要求學生將相同形狀的物體歸于一類，這些都需要利用學生的生活經驗，學生很快地將物體分為四類：球、西瓜等歸為一類；盒裝牛奶、詞典等歸為一類；魔方、粉筆盒等歸為一類；茶葉罐、木桶等歸為一類。根據學生的思路，教師首先向學生呈現的是不同類別物體的立體模型，然后呈現其各自的名稱：球、長方體、正方體及圓柱體。通過這種方式，能夠為學生呈現生活實物，能夠喚醒學生的生活經驗。分類過程能夠幫助學生建立對各種不同物體的初步感知，促使學生主動將實物與立體圖形關聯在一起，激發學生的空間意識。然后基于幾何模型，引導學生反向思考現實生活，再次尋找生活中的實物。最后，教師通過課件為學生呈現更豐富的素材，包括拉桿箱、集裝箱以及不同形狀的建筑物等，要求學生辨認并歸類。

在上述教學過程中，學生經歷了由實物到圖形再到實物的過程，調動了學生豐富的生活經驗。通過反復訓練，可加強學生對各種立體圖形的直觀感知，逐步發展空間觀念。

二、基于操作想象，強化空間觀念

在教學幾何知識的過程中，應當更多關注學生想象能力的發掘，同時還要把想象與觀察、操作、實踐等一系列活動關聯在一起。因此，在教學過程中，應為學生創造豐富的想象機會，引導學生將想象與觀察結合在一起，因為只有親眼看到了，才可能在腦海中建立真實的表象。

（一）引導操作實踐，建立空間表象

要讓學生在腦海中對物體特征留有深刻印象，建立空間表象，教師就要結合學生的生活實際，安排動手操作環節。一方面可以為學生呈現實物輔助，幫助學生抽象出模型；另一方面，可以借助圖形直觀，引導學生深入探究幾何物體的特征。在經歷圖形、物體、位置等一系列知識的學習過程后，學生不僅能夠準確把握特有的內涵，還能建立清晰的空間表征，這才是完整的空間觀念形成過程。

例如，在教學“長方體和正方體的認識”一課時，教師可以引導學生開展以下操作活動。活動一：回顧學習過的立體圖形長方體、正方體，說一說從中了解到哪些知識。設計這一活動的目的在于喚醒學生的生活經驗，并將其與已知知識之間建立連接，完成初步表象的架構?；顒佣簽槊總€小組安排一個幾何物體，可以是一個正方體或一個長方體，通過小組合作，完成觀察梳理，說明正方體或長方體的基本特征。設計這一活動的目的在于通過實踐為學生提供多感知機會，鞏固圖形表象知識。活動三：為學生提供學具小棒，通過小組合作，完成長方體、正方體基本框架的搭建。設計這一活動的目的在于為學生提供動手操作機會，深化對圖形表象及其特征的認知。

上述教學環節中，學生完成了觀察、觸摸、測量、搭建等一系列操作，不僅能夠了解立體圖形的棱及其長短、頂點及各自的位置，還能夠發現面的形狀以及不同面的區別，使實物與圖形之間真正建立起聯系，學生在腦海中初步建立起長方體或正方體表象，進而形成清晰的空間觀念。

（二）組織有序實踐，發展空間觀念

借助于實物直觀，能夠為學生呈現具體物體的外形，能夠初步建立對幾何圖形的認知，還能夠在分析研究的基礎上了解圖形的特征，把握各圖形特征之間的聯系。動手操作過程中，需要分析、抽象圖形概念，經歷由低級向高級、由直觀向抽象的發展過程，這不僅有助于發展學生的空間觀念，還有助于提高數學學力。

教學“角的初步認識”時，教師可以為學生呈現生活實例，組織學生找一找生活中的角。學生能夠以找角為前提，發現角的特征，從數學的角度進行觀察和分析。在這一有序的教學活動中，不僅能夠促使學生積極探索、主動體驗，還有助于形成空間觀念，這是因為學生經歷了探究、反思以及抽象數學圖形等一系列思維活動。

三、借助媒體輔助，外化空間觀念

多媒體技術在教育領域中的引入，給當前的數學學習帶來了極其深刻的積極影響。日常教學過程中，教師可以借助多媒體整合教學內容、豐富知識基礎，展現其輔助教學的功能，呈現豐富的學習資源，為學生提供有趣的學習活動，使其深刻感受到直觀形象的變化過程。這些都有助于強化學生的空間觀念。

（一）借助媒體，增強直觀理解

多媒體最突出的特點就是改變了原本的靜態呈現方式，將重難點、關鍵點、圖形的轉變過程，直觀動態地呈現于學生面前，既有助于學生深入思考，還能夠幫助學生建構新知。

教學“圓的認識”一課時，教師可以提出畫圖要求：描出距離中心固定點3厘米處所有的點。而學生所給出的反饋各有不同，有的學生描出1個點，有的學生描出4個點，也有的學生畫出了更多的點。針對學生的回答，教師一一呈現其作品，之后借助多媒體課件展現具體的繪制過程：從1個、2個、3個到8個、10個……隨著點的數量越來越多，這些點逐漸形成圖形，最后學生驚訝地發現：這些點連在一起，形成了一個大家比較熟悉的圖形—圓形。這些點的動態描繪過程，極大地激發了學生的學習熱情，也實現了對圓的知識的基本架構，使學生能夠對圓的特征等相關知識擁有更深刻的感悟。

（二）借助媒體，體驗圖形變化

教材中呈現的幾何圖形的變化大多是抽象的、靜態的，一般僅呈現開始和結果，對于中間的變化過程，則需要學生自主想象、演繹。而有些圖形的變化復雜抽象，只有借助多媒體才能夠呈現清晰的轉化過程。因此，教師需要選擇恰當的契機引入多媒體，促進學生空間觀念的發展。

以“圓柱的體積”一課為例，在計算圓柱體積的過程中，教師一般都會將圓柱轉化為長方體，但是這必然要經歷一個動態的演繹過程。此時，教師便可借助多媒體，這也是展現其優勢的重要環節，將圓柱向長方體的具體轉化過程清晰且完整地展現出來，既直觀又形象，還能夠幫助學生深刻理解，順利完成對圓柱體體積知識的架構。

在小學數學教學實踐中，幾何教學不僅是其中的重難點，而且具有極其特殊的教育意義，有助于提高學生的幾何觀念，提升學生的數學學科素養。因此，教師不僅需要對現階段的課堂教學體系進行優化，還應為學生提供更豐富的平臺和實踐探究的機會，這樣才有助于深化學生的認知，從而使其建立完善的空間觀念。

【參考文獻】

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