淺談核心素養下小學生空間觀念的培養

鄧珍珍

【摘要】空間觀念作為核心素養的重要組成部分，對于發展學生的空間想象能力、創新能力和后續學習幾何知識起著極其重要的作用。因此，新課標明確提出，要加大力度發展學生的空間觀念。然而，在一線教學中，教師們常常會遇到這樣的問題：教師們描述了很多圖形的相關內容，有部分學生就是感悟不到、想象不出、理解不到圖形的相關知識。在教學中應該怎樣解決這個問題，本文通過案例來分析如何有效的培養學生的空間觀念。

【關鍵詞】核心素養;空間觀念;培養

新課標從四個方面對空間觀念進行了描述：一是會從實物抽象出幾何圖形，再根據幾何圖形在頭腦中還原成具體的實物;二是會想象出物體的方向和相互的位置關系;三是會描述圖形的運動和變化;四是根據文字描述畫出圖形等。皮亞杰關于兒童空間觀念發展理論認為，兒童空間感是經過具體事物的感知和實踐操作發展而來的，需要經過三個發展階段：拓撲觀念階段、射影空間階段和歐幾里德性幾何階段，小學生處于二、三階段。

根據兒童空間觀念的發展特點，本人認為對學生空間觀念的培養，首先需要學生在觀察、操作的基礎上感知實物，初步形成表象;其次可以借助多媒體技術實現從具體到抽象的轉化;最后還要聯系實際，在應用中提升。

一、觀察、操作，初步形成表象

學生在學習新知識時，如果已經有了生活中的相關經驗做基礎，老師就要考慮到學生已有水平和認知特點，和生活中的事物相鏈接，創設熟悉的情境。空間知識是學生在實際生活和學習中逐漸形成的，原型就是生活中一個個具體的實物。

在教學中，教師應該有目的地引導學生觀察、感知空間，以獲得圖形的表象，建立正確的幾何概念，從而形成良好的空間觀念。例如，在教學《長方體和正方體的認識》時，設計了一系列的問題來引導學生觀察，學生的觀察不再是漫無目的，而是從表面看內在，從非本質特征中找出本質特征。

觀察并思考：準備一個長方體盒子觀察，并填寫好長方體各部分名稱，完成表格。

討論： 1.長方體一般是由什么圖形圍成的，有什么特殊情況嗎？

2.在一個長方體中，相對的面和相對的棱有什么特點？

接著，讓學生通過小組合作，動手實踐操作，對圖形有感性認識，總結出立體圖形的本質特征。教學完長方體、正方體的認識后，學生對圖形有了初步的感知，我再讓學生去拼裝圖形，達到認識圖形的更深層次。

再如，為了學生更好理解“周長”的概念，老師讓學生通過摸、描、量、說等形式，形象地理解周長概念，從而有效避免死記概念公式的現象，達到內涵上對周長的深刻認識。

1.片段一：由實物感知“周長”

師：同學們，請把大家收集的樹葉拿出來，說說你們的樹葉都有什么形狀？

師：能沿著樹葉的邊線描出樹葉的形狀出來嗎？

師：樹葉邊線的長度可以說是“樹葉的周長”。這節課，我們一起來認識“周長”。

2.片段二：用實操感悟“周長”

師：數學書的封面也有周長，我們試著用手來摸一摸它的周長吧。

師：怎樣才算一周呢？

生：從出發的點又回到那里。

師：是的！除了書本有周長，還能找出別的物體的周長嗎？

生：課桌桌面、鉛筆盒、黑板、國旗、窗戶等等都有周長。

師：請用手描出它的周長。

師：是的，我們的生活到處都有周長。

師：那什么是周長？

生：圖形的一周就是它的周長。

生：把圖形外周的長度相加就是這個圖形的周長。

師：大家說的都很有道理，大家判斷下面圖形有周長嗎？

生：沒有周長，因為它有缺口。

師：數學上沒有缺口的圖形叫做封閉圖形。誰能嘗試完整的說說什么是周長？

生：封閉圖形一周的長度就是周長。

全班一起歸納小結：封閉圖形一周的長度，就是周長。

3.片段三：合作交流，量、算周長

（1）描出三角板的周長，量出長度，并算出它的周長。

（2）請測量出數學書封面的長和寬，再算出它的周長。

（3）出示硬幣，小組合作，怎樣算出這個硬幣的周長？

小組匯報：因為硬幣的邊不是直的，是彎曲的，不能直接量出來，所以把線繞著硬幣的外周一圈，再量出線的長度，就求出了硬幣的周長。

師：計算圖形的周長，除了可以直接測量它的長度算出周長，對于彎曲的邊，我們還可以借助工具間接的計算出來。

二、多媒體運用，體會從具體到抽象

隨著幾何圖形越來越抽象，受學生思維水平的限制，學生認知的難度也在逐漸增強，特別是由平面圖形到立體圖形。這時，借助多媒體輔助教學，可以幫助學生對圖形有更直觀形象的認識，從而更好地理解抽象圖形。比如，在學習從不同方向觀察組合圖形的形狀時，有些學生想象不出組合圖形各個面是怎樣的，而實物展示又很不方便，這時，通過動態圖，就顯得方便很多。如圖，動態圖的演示，可拼擺不同造型的幾何體;實時地呈現不同幾何體從上面、前面、左面觀察的結果（即三視圖）;便于觀察，方便教學。

從平面圖形轉化成立體圖形，是空間思維的又一次飛躍。但是，在轉換的過程中，學生理解兩者之間的關系有點難度。為了幫助學生更好建立空間觀念，教師運用多媒體技術用動態圖把圓柱體進行還原，在還原的過程中，學生更直觀地了解，有效的建立了空間圖形的概念。

再如，在練習中，常常會遇到如下復雜的圖形，學生沒有實物，不好直觀的看出來，空間想象很難。這時，借助動態圖，將不同平面轉化到同一平面，幫助學生去理解抽象的空間圖形。如圖，求涂紅色油漆的面積是多少平方米？如果一個一個面算，學生不易觀察出來，又比較繁瑣，很容易出錯。這時，借助動態圖，把該圖形的紅色區域進行動態平移，拼接成直觀的平面圖，幫助學生理解。

三、聯系實際，應用中提升

為鞏固學生的空間知識，強化空間觀念，感受圖形與空間知識的緊密聯系，體會圖形與空間認知的現實意義，讓學生在生活中運用空間知識來解決數學問題是非常必要的。

比如，為了加強對長方體表面積的理解，以小組為單位，老師布置了一道實踐作業：工人叔叔要給我們教室涂上石灰，請你幫他算出要涂多大面積？學生們在討論和實踐中，再次復習了空間觀念的有關知識，理解了長方體表面積的計算方法，提高解決問題的能力，進一步體會到生活處處有數學，學習興趣明顯提高了。

綜上所述，學生的空間想象能力必須從重視學生數學空間觀念的培養開始。因此，在教學中，教師既要注重數學基本知識的講解，又要培養學生觀察、動手實踐的能力，鼓勵學生大膽的展開想象，同時，還要充分發揮信息技術在空間圖形教學中的作用，注重空間知識在實際生活中的應用，讓學生的空間觀念真正建立起來。

參考文獻：

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