新時代視角下空間觀念的培養

陳代偉 姚志軍

核心素養即為具有數學基本特征的、適應個人終身發展和社會發展需要的、具有數學特征的關鍵能力與思維品質，而空間觀念的充分建立是體現核心素養是否具備的重要條件之一。建立和完善空間觀念也是學生進入數學模型世界的第一步，因此教師在數學教學中，有必要幫助學生建立和完善空間觀念，幫助學生拓寬數學的模型思想，可以以生活和常識入手，從抽象化到具象化，逐步形成學生個人的空間觀念。

一、研究的意義和現狀

為了全面深化教育課程改革和理論提升，2014年3月，教育部印發《關于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務的意見》，明確提出了“核心素養”的概念。核心素養即為具有數學基本特征的、適應個人終身發展和社會發展需要的、具有數學特征的關鍵能力與思維品質。而空間觀念的充分建立是體現核心素養是否具備的重要條件之一。《小學數學新課程標準》總體目標指出：“讓學生通過經歷探究物體與圖形的形狀、大小、位置關系和變換的過程，掌握空間與圖形的基礎知識和基本技能，并能解決簡單的問題;豐富學生對現實空間及圖形的認識，建立初步的空間觀念，發展形象思維。”那么基于課標，在小學階段強化學生對于空間觀念的理解是必須的，將有助于發展他們的思維能力和空間想象能力，并對于今后學習立體幾何圖形知識也有深層幫助。所以如何有效培養學生的空間觀念，對于提高學生的數學核心素養和今后的發展，以及提高數學課堂教學的有效性都有重要意義和影響。因此，采用有效的方法幫助學生建立空間觀念，是發展學生空間思維能力的關鍵。

二、研究方法和思路

通過課堂實例、文獻法等研究方法，從學生的現實生活中出發，通過學生的比一比、找一找、看一看，并根據學生的思維能力因材施教，使其初步建立空間觀念，有效提高學生的模型思想，并促進學生數學核心素養的發展。

三、發展核心素養，建立空間觀念

（一） 從生活導入模型，讓學生主動感知空間觀念

愛因斯坦曾說過，“興趣是最好的老師”。所以歸根結底讓學生產生興趣，才有一切教育教學的可能。那么如何能讓學生產生興趣，就需要借助孩子的眼睛和孩子對于探索未知事物的求知欲。根據心理學研究報告，處在小學階段的孩子，思想活動正處于一個悅動期，在教學中應該充分利用這個特性。例如在三年級《長方形的面積》這堂課一開始，教師讓孩子估一估照片的大小。通過引起學生對于面積單位的回憶，進而拋出問題，水到則渠成。但是，估測應該是有參考的估測，且學生對于面積單位其實也是一種模糊的概念，所以教師也應該順勢展示出相應的面積單位大小的模型，而模型就在生活當中，一塊手帕的表面的面積是1平方分米或者一個大拇指指甲蓋的表面的面積是1平方厘米。用這些生活中的面積單位，讓學生去對比和選擇。一般學生經過思考也能得出用平方分米做單位比較方便，且讓學生思考的同時，也能進一步理解，算面積的大小實際上就是看物體表面的面積是多少個面積單位，進而達到估測的目的。這個時候，學生心里又一次強化了面積的大小概念，也能主動地意識到這個概念是有用的，是有學習的必要性的。進而對接下來深入學習長方形的面積公式產生積極的作用。所以從生活導入模型，建立空間觀念，有助于學生從思想上、心理上、情感上去接受、去學習。

（二） 將模型概念展現于生活，讓學生深層理解、建立空間觀念

藝術來源于生活，但更應該展現于生活，只有這樣才能讓更多人去理解藝術、喜歡藝術。而對于數學課堂來說也是如此，一個教師面對四五十個學生，如果只是一味地從生活中抽象出模型，而缺少將模型還原于生活，那么我覺得這將致使很多學生喪失學習熱情。因為生活中的應用才是學生實實在在能感受到的。所以我覺得有效建立學生的空間觀念，除了從生活中抽象出模型，更應該將這些模型還原于生活中去。那該怎么做呢？，例如二年級《一米有多長》這堂課中，教師應該有意識地讓學生帶著一米的概念去比比生活中物體的長度、自己的身高有超過一米嗎？課桌的長度有超過一米嗎？再比如，教師也可以反問學生對于那些超過一米或者更長的，你該如何應用學到的知識去解決？疑問其實就是最好的老師，而實踐就是檢驗真理的唯一標準。讓學生自己去感知，生活中隨處都存在著這些有趣的數學知識。原來我的身體存在著數學信息;我用的課桌存在著數學信息;我經常擦的黑板也存在著數學信息。原來數學就是這么隨處可見。而生活中的物體，都是3D立體的，所以潛移默化中也能有效培養學生的空間觀念，促進學生核心素養的提高，并貫徹了從玩中學、學中玩的精神，使學生感受到學習數學的樂趣。

（三） 從培養良好的觀察能力中建立空間觀念

眼睛是心靈的窗戶，那么良好的觀察能力便是打開數學思維的窗戶。所以觀察能力的培養勢在必行。那么在小學數學教學中，便應有目的、有意識、有計劃地培養學生學會從數學的角度去觀察周圍的生活世界，去感知事物的不同特點，能夠充分利用實物模擬圖形的特征，從而建立空間觀念。例如在學習《體積》一課中，運用到的烏鴉喝水，教師就應該適時地引導學生去思考，為什么烏鴉不斷地往水瓶里扔石頭，水便會不斷地往上升，最后烏鴉就喝到水了？是因為石頭占據了水的空間，水沒有空間了，自然便要往周圍跑。然后在這個基礎上，進而可以引導學生觀察被書包塞滿的課桌、不同水量的水杯等，讓學生感知空間的大小之分，最后學會自我概括：物體所占空間的大小叫做物體的體積。所以在這一連串的數學活動中，便是要讓學生充分觀察世界和感知物體，自然而然地學生的思想上建立起初步的空間觀念，也能讓學生更好地運用和學會從數學的角度思考問題，從而提高學生的核心素養。

（四） 運用多媒體展示模型與慎用多媒體展示模型，避免學生思維混亂

培養數學的核心素養是針對當代小學生提出的更高標準，因為如今現代化信息技術的發展，帶來了很多教學上的便利，但也存在著某些問題。如在培養學生對于空間長度的理解時，則需謹慎使用多媒體。因為長度是客觀存在的，而在多媒體演示當中，展示出來的圖片都是經過壓縮展示的。例如展示國旗旗桿的長度，現實中的國旗旗桿應有3-5米長，而如果展示于多媒體的圖片中，用學生的眼睛來看，旗桿才半米左右，則對于小學生的思維而言，就是一個不堪重負的問題。所以應該慎用多媒體展示模型。

那是不是直接剔除多媒體課件展示模型呢？也不是，多媒體課件展示應該有選擇地使用，比如在學習三角形的穩定性這個知識點的時候，便可以運用動畫展示，讓學生的腦海中也出現這個模型，對于鞏固和提高空間觀念是十分有好處的。所以在選擇多媒體教學空間幾何問題時應慎重。對于長度大小類的，應盡量避免，而采用實物教學。對于性質定理類的，則可以多采用多媒體演示教學。如對于數學中學習空間規律的探索等，用多媒體展示，能排除一切可能的干擾因素，促進學生的發現和理解，從而提高學生空間觀念的意識和模型思想。所以有選擇地使用多媒體課件，是幫助學生建立和發展空間觀念的一個必要因素。

四、結語

《課標》中把“空間觀念”作為義務教育階段培養學生初步創新精神和創新能力的一項重要內容。因而我們必須有方法地進行培養，那么就應該遵循學生的認知規律“感知——表象——思維”，排除學生在學習中的心理干擾，采用多種教學手段和方法，引導學生運用多種感官協調活動，積極主動地參與到學習中來，使具體事物的形象在頭腦中得到全面的反映，以促進學生對建立空間觀念的理解和深刻認識，從而深化核心素養的內涵。

（責編? 唐琳娜）