戴春株

【摘要】空間觀念是學(xué)生學(xué)習(xí)小學(xué)數(shù)學(xué)過程中必備的基礎(chǔ)能力，也是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的重要組成部分，能助力學(xué)生更好地理解幾何圖形相關(guān)知識，豐富空間想象力.因此，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)重點培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，以鍛煉學(xué)生的思維能力，提高解題效率.文章簡述了培養(yǎng)小學(xué)生空間觀念的重要性，并從直觀觀察、聯(lián)系生活、操作感知、創(chuàng)造想象機會、運用教具等多個維度探究在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的策略，以期提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果.

【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué)；空間觀念；培養(yǎng)策略

空間觀念在學(xué)生生活中應(yīng)用范圍較廣，是一種實用性較強的能力，但是有一些學(xué)生缺乏正確的引導(dǎo)和系統(tǒng)的認(rèn)知，沒有形成科學(xué)的空間觀念.對此，教師應(yīng)采取有效的方式，通過情境創(chuàng)設(shè)、合作學(xué)習(xí)等指導(dǎo)學(xué)生展開探究、分析，循序漸進地幫助學(xué)生建立科學(xué)的空間觀念，讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更加順利.

一、培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的重要性

隨著科學(xué)的不斷進步，空間觀念在日常生活中的重要性不斷凸顯，而小學(xué)生作為國家未來人才儲備，其空間觀念培養(yǎng)情況也逐漸受到社會各界的關(guān)注.空間觀念指的是學(xué)生對空間感知、理解和應(yīng)用的能力，是思維能力中的重要組成部分，也是智力開發(fā)中不可或缺的一個環(huán)節(jié).在小學(xué)階段培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，對其未來學(xué)習(xí)和發(fā)展有著重要作用.具體作用如下：第一，有助于培養(yǎng)創(chuàng)新思維.空間觀念是三維立體的，不僅涉及平面的概念，還涉及空間位置的變化，對學(xué)生的想象力有一定的要求，故培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念能有效激發(fā)其創(chuàng)造潛能，使其更好地發(fā)揮自身想象力、創(chuàng)造力.第二，助力學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)形成.空間觀念是學(xué)生思維能力的一部分，也是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要素養(yǎng).學(xué)生理解并應(yīng)用空間概念不僅可以輔助理解數(shù)學(xué)知識，更能鍛煉實踐操作能力.第三，助力學(xué)生智力發(fā)展.良好的空間觀念能讓學(xué)生在解決問題時思路更加清晰，有條理地表達出自己的想法，并處理和解決問題，對學(xué)生的組織能力、統(tǒng)籌能力等有著重要作用.綜上可見培養(yǎng)學(xué)生空間觀念對學(xué)生成長的重要性.家長、教師、社會應(yīng)給予足夠的重視，支持學(xué)生空間觀念的提升，讓學(xué)生在多種活動中展開實踐、體驗，從而提高自身的空間感知能力.

二、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的策略

（一）通過直觀觀察，激活學(xué)生空間意識

在小學(xué)階段，學(xué)生已經(jīng)開始接觸平面圖形和立體圖形.為了降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度，深化對幾何圖形的理解，教師應(yīng)設(shè)計觀察、對比、實踐等活動，有效激活學(xué)生空間意識，為后續(xù)探索做好鋪墊.在實際教學(xué)中，教師可以采取直觀的方式，引導(dǎo)學(xué)生判斷圖形之間的異同，再設(shè)計具有實踐性的活動或任務(wù)，讓學(xué)生參與其中，并展開思考.值得注意的是，教師在活動中應(yīng)加強對學(xué)生思維的啟發(fā)，引導(dǎo)其歸納圖形的異同點，激活其空間意識，從而提升學(xué)生的空間素養(yǎng).

以北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級下冊“認(rèn)識三角形和四邊形”的教學(xué)為例，教師應(yīng)利用直觀教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念.首先，教師在課前可先組織學(xué)生復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)過的圖形，如長方形、正方形、三角形、圓形等，要求學(xué)生自行將其進行分類，并說明分類的依據(jù)，讓學(xué)生從空間視角出發(fā)，對圖形特點進行初步的判斷.隨后，教師向?qū)W生出示三角形、四邊形教具，讓學(xué)生直觀觀察二者的特點，再次提出問題：“三角形和四邊形有哪些共同點和不同點？”學(xué)生在實踐中認(rèn)識到二者都由點和邊組成，但四邊形由四條邊組成，容易變形，而三角形則由三條邊組成，結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，從而得出“三角形具有穩(wěn)定性，四邊形則不具有穩(wěn)定性”的結(jié)論.最后，教師再次提出問題：“生活中很多事物都是四邊形的，如何保證其穩(wěn)固性呢？”學(xué)生經(jīng)過討論后認(rèn)為可以作四邊形的一條對角線.由此，通過直觀教學(xué)和問題探究，學(xué)生可以感受到圖形的變化以及其中蘊含的數(shù)學(xué)原理.

（二）結(jié)合生活實際，促進學(xué)生空間觀念的建立

小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，部分知識具有較強的抽象性和邏輯性，學(xué)生在學(xué)習(xí)中會遇到一些困難.因此，在培養(yǎng)學(xué)生空間觀念時，教師應(yīng)以課程標(biāo)準(zhǔn)為引導(dǎo)，結(jié)合教學(xué)主題聯(lián)系生活實際，借助生活元素開展教學(xué)活動，通過合理的引導(dǎo)和啟發(fā)，讓學(xué)生透過事物表象抽象出本質(zhì).這樣一來，學(xué)生熟悉的生活事物成為培養(yǎng)其空間觀念的有效載體.教師順勢引出重難點知識，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，吸引學(xué)生主動參與到課堂活動之中.

以北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級下冊“長方體（一）”的教學(xué)為例，本單元要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握長方體和正方體的特征，以及立體圖形的展開圖，明確立體圖與展開圖之間的關(guān)系.首先，教師借助實物創(chuàng)設(shè)生活化情境，拿出準(zhǔn)備好的魔方和文具盒，讓學(xué)生說一說二者有什么異同.由于魔方和文具盒都是學(xué)生日常生活中熟悉的物品，故可以快速吸引學(xué)生的注意力，使其紛紛開動腦筋思考，由此得出“都是立體圖形”“都有6個面”“它們的棱長不一樣”等結(jié)論.教師可以設(shè)計如表1所示的表格，將學(xué)生提出的觀點填入其中，并以表格啟發(fā)學(xué)生進一步探究長方體與正方體在點、面、棱等方面的異同.隨后，學(xué)生通過小組合作的方式對二者展開探究，以對立體圖形有更全面的了解，而后教師講解長方體和正方體的特點.最后，教師設(shè)計與生活相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生利用本節(jié)課研究成果進行解決，凸顯數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價值.如某品牌餅干盒長20cm，寬15cm，高30cm，生產(chǎn)中需要在其四周貼上商標(biāo)紙，請問：商標(biāo)紙的面積是多少平方厘米？學(xué)生結(jié)合題目條件，可明確問題本質(zhì)是求長方體前面、后面、左面、右面的面積，利用已知條件和長方形面積公式即可求解.基于此，學(xué)生在小組合作中可以深化對幾何知識的理解，并在解決問題中更好地感知幾何知識與生活的聯(lián)系，助力空間觀念的形成.

（三）強化操作感知，提高學(xué)生空間觀念

人對事物的認(rèn)知大多基于實踐，學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的過程也不例外，合理的實踐能深化學(xué)生對知識的印象.同時，《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出，教師在教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，引導(dǎo)其將所學(xué)知識應(yīng)用在生活中.因此，教師在向?qū)W生傳授理論知識的同時，還要設(shè)計實踐活動，讓學(xué)生在畫一畫、拼一拼等手段中有效完成實踐活動，調(diào)動學(xué)生的多重感官，促進知識的內(nèi)化和吸收，實現(xiàn)空間觀念的提升.

以北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級下冊“面積”的教學(xué)為例，教師在引導(dǎo)學(xué)生探索“面積單位”時，應(yīng)先激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可在課堂中分兩個步驟完成.首先，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識“面積”的概念.教師可以書本、課桌、作業(yè)本等常見的物品為素材，讓學(xué)生用手去觸摸物體表面，通過感知物體表面大小對面積形成初步認(rèn)識.其次，教師鼓勵學(xué)生自由繪制學(xué)習(xí)過的平面圖形，并與同桌組成一個小組，對比兩人繪制的圖形，發(fā)現(xiàn)即便是相同的平面圖形也存在面積大小不一的情況，由此指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合感悟自行對面積進行定義.再次，在學(xué)生認(rèn)識面積的基礎(chǔ)上，啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生形成空間觀念.教師先利用多媒體展示長方形和正方形，讓學(xué)生觀察二者的異同，并分析“誰的面積更大一些”.有的學(xué)生認(rèn)為長方形面積更大，還有的學(xué)生認(rèn)為正方形面積大，為了讓學(xué)生觀念實現(xiàn)統(tǒng)一，也為了檢驗學(xué)生猜測的準(zhǔn)確性，教師可以鼓勵學(xué)生動手剪出長方形和正方形，利用重疊對比的方式進行驗證.最后，教師出示PPT課件，以方格圖的方式展示長方形和正方形，要求學(xué)生數(shù)一數(shù)兩個圖形各占了多少個格子，通過數(shù)格子的方式讓其認(rèn)識到“所占格子數(shù)量越多，圖形的面積就越大”.當(dāng)學(xué)生形成這一認(rèn)知后，教師引出面積單位概念，學(xué)生會更容易理解.

（四）創(chuàng)造想象機會，發(fā)展學(xué)生空間觀念

教育實踐證明，小學(xué)生正處于想象力最豐富的階段，故教師在分析問題時可以利用學(xué)生豐富的想象力進行展開.為了充分發(fā)展學(xué)生的空間觀念，教師應(yīng)在課堂中充分尊重學(xué)生的主體地位，并發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，啟發(fā)學(xué)生的思維，以達到發(fā)展學(xué)生空間觀念的目的.具體來說，教師可以在教學(xué)中融入趣味性素材，以有效激發(fā)學(xué)生的好奇心，使學(xué)生在興趣的驅(qū)動下發(fā)揮想象力，展開思考，從而完成圖形的推導(dǎo)、分析和歸納.

以北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級下冊“圓柱與圓錐”的教學(xué)為例，為了讓學(xué)生掌握點與面、面與體之間的關(guān)系，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生多角度探索圓柱和圓錐的特征，以發(fā)展其空間觀念.首先，教師可與學(xué)生展開互動：“請大家發(fā)揮想象力，一個長方形繞著一條長邊旋轉(zhuǎn)一周后，形成了一個怎樣的圖形？”學(xué)生會在大腦中模擬“長方形旋轉(zhuǎn)”的過程，發(fā)現(xiàn)會形成一個圓柱體.由此，學(xué)生可以了解圓柱體的形式.隨后，教師繼續(xù)通過互動啟發(fā)學(xué)生思維：“若是一個直角三角形，繞著一直角邊旋轉(zhuǎn)一周后又會形成怎樣的立體圖形？”學(xué)生在問題的引導(dǎo)下再次展開想象，聯(lián)系前一次的經(jīng)驗，很快想象出圖形是圓錐.由此，學(xué)生可以在想象中強化對立體圖形的感知，并形成深刻的印象.最后，教師利用多媒體展示圓柱和圓錐，并以動畫的形式模擬長方形、三角形旋轉(zhuǎn)的過程，通過動態(tài)的視頻以及學(xué)生腦海中的模擬畫面，在對比中強化學(xué)生的空間觀念.

（五）綜合運用教具，助力學(xué)生空間觀念形成

小學(xué)數(shù)學(xué)幾何部分知識抽象性較強，小學(xué)生若不具備良好的抽象思維和邏輯能力，在課堂學(xué)習(xí)中就會感到困難重重，不利于空間觀念的形成.傳統(tǒng)教學(xué)中，部分教師依賴“題海戰(zhàn)術(shù)”，期望學(xué)生多看、多做，通過豐富的解題經(jīng)驗來解決抽象思維和邏輯思維不足的問題，但收效甚微.因此，教師在具體教學(xué)過程中應(yīng)善于利用教學(xué)工具設(shè)計貼合學(xué)生思維發(fā)展的教學(xué)方案，助力學(xué)生將對數(shù)學(xué)知識的感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)知，助力學(xué)生空間觀念的提升.

以北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級上冊“多邊形的面積”的教學(xué)為例，教師在講解平行四邊形面積公式的推導(dǎo)過程時，應(yīng)借助轉(zhuǎn)化思維強化學(xué)生認(rèn)知，降低學(xué)生的理解難度.首先，在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可先利用多媒體展示亮亮和爺爺種花的情境圖，并搭配適當(dāng)?shù)囊纛l，為學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，再提出問題啟發(fā)學(xué)生思維：“仔細觀察情境圖，說一說你發(fā)現(xiàn)了什么.”旨在引導(dǎo)學(xué)生通過觀察了解亮亮和爺爺種花的花園是平行四邊形，且爺爺?shù)幕▓@更大，也就是面積更大.這樣不僅可以調(diào)動學(xué)生的情感，還能讓學(xué)生對平行四邊形面積形成初步的認(rèn)識.其次，教師在正式講解平行四邊形面積公式前，應(yīng)鼓勵學(xué)生結(jié)合已掌握的知識大膽猜測平行四邊形面積可能與什么相關(guān)，再指導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式動手實踐進行驗證，如部分學(xué)生認(rèn)為平行四邊形與長方形都是四邊形，猜測二者存在一定的關(guān)聯(lián)，故在小組合作探究中，學(xué)生會先繪制一個平行四邊形，沿著它的高將其拆分為一個三角形和一個梯形，再利用圖形的平移將三角形移到另一側(cè)，拼成長方形，計算面積.最后，教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生：“拼成的長方形與平行四邊形有什么關(guān)系？”并給予學(xué)生充足的時間進行小組交流，結(jié)合長方形面積公式推導(dǎo)出平行四邊形面積=底×高.基于此，教師轉(zhuǎn)變教學(xué)思路，指導(dǎo)學(xué)生探索平行四邊形與長方形之間的關(guān)系，推動其自行推導(dǎo)平行四邊形的面積，在突出學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的同時，培養(yǎng)了學(xué)生的空間觀念.

結(jié) 語

總的來說，空間觀念是核心素養(yǎng)中的重要組成部分，也是學(xué)生成長過程中必備的基礎(chǔ)能力.空間觀念的養(yǎng)成并非一蹴而就，它離不開教師的精心準(zhǔn)備和學(xué)生的主動配合.在實際教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)情設(shè)計難度適宜的問題，引導(dǎo)學(xué)生在觀察、分析和推導(dǎo)中形成空間意識，并隨著學(xué)習(xí)經(jīng)驗的豐富發(fā)展為空間觀念.同時，教師應(yīng)積極創(chuàng)新教學(xué)方法，為學(xué)生提供想象的空間，使其在實踐中促進思維的靈活發(fā)展，實現(xiàn)空間觀念的形成與發(fā)展.

【參考文獻】

[1]牛永剛.核心素養(yǎng)視角下小學(xué)數(shù)學(xué)空間觀念的培養(yǎng)途徑分析[J].求知導(dǎo)刊，2022（23）：77-79.

[2]張麗麗.核心素養(yǎng)視角下小學(xué)數(shù)學(xué)空間觀念的培養(yǎng)途徑分析[J].試題與研究，2022（24）：47-49.

[3]付林剛.小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)發(fā)展空間觀念“三部曲”[J].數(shù)學(xué)大世界（中旬），2022（8）：32-34.

[4]王俊淵.如何在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念[J].小學(xué)生（下旬刊），2022（7）：109-111.

[5]周潔.強化操作感知空間：小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的方法探索[J].求知導(dǎo)刊，2022（13）：50-52.

[6]余文琳.發(fā)展數(shù)學(xué)空間觀念提高思維能力[J].文理導(dǎo)航（下旬），2022（4）：10-12.