高考改革背景下小學數學中關于空間觀念的培養

霍恩起

高考改革似乎和基礎教育相距甚遠，實則息息相關，基礎扎實與否關系到學生的將來，《新課標》在總目標中明確提出“通過義務教育階段的數學學習，學生要具有初步的創新精神和實踐能力……”。根據數學的學科和課程特點，《新課標》把“空間觀念”作為義務教育階段培養學生初步的創新精神和實踐能力的一個重要學習內容。本人選取了小學數學中空間觀念這個知識點，在長期的課堂教學和課外社團活動中不斷探索和實踐，旨在拋磚引玉，和大家一起共同探討在當前高考改革背景下基礎教育的追求和目標。

一、空間觀念的意義

空間與人類的生存緊密相關，了解、探索和把握空間能使人類更好地生存、活動和成長。空間觀念是創新精神所需的基本要素，沒有空間觀念，幾乎談不上任何發明創造。俗話說的好“只有想不到，沒有做不到”，因為許許多多的發明創造都是以實物的形態呈現的，作為設計者要先從自己的想象出發畫出設計圖，然后根據設計圖做出實物模型，再根據模型修改設計，直至最終完善成型。這是一個充滿豐富想象和創造的探求過程，也是人的思維不斷在2維和3維空間之間轉換，利用直觀進行思考的過程，空間觀念在這個過程中起著至關重要的作用。所以，明確空間觀念的意義，認識空間觀念的特點，發展學生的空間觀念，對培養學生具有初步的創新精神和實踐能力是十分重要的。

二、學生形成空間觀念的教學策略

學生經驗是發展空間觀念的基礎。學生的空間知識來自豐富的現實原型，與現實生活關系非常緊密，這是他們理解和發展空間觀念的寶貴資源。

1.培養空間觀念要將視野拓寬到課堂教學的空間

重視現實世界中有關的空間與圖形的問題。通過自主探索，逐步認識簡單圖形的形狀、大小和相互位置關系，初步認識一些特殊圖形的特征及性質，學會運用測量、計算、實際操作、圖形變換、以及推理等手段，解釋和處理一些基本的空間圖形問題。通過從不同的角度觀察物體、辨別方位、動手操作、想象、描述和表示、分析和推理等活動，發展學生的空間觀念。空間觀念是從現實生活中積累的豐富幾何知識體驗出發，從經驗活動的過程中逐步建立起來的。發展學生空間觀念的基本途徑應當是多種多樣。但無論何種途徑，都是以學生的經驗為基礎，以課堂為主陣地。

《認識圖形》一課，要注重學生之間相互合作。在學生認識了立體圖形，形成了初步空間觀念的基礎上，通過小組活動，引導學生探索“體”和“面”的關系，進而認識各種平面圖形。

《認識角》一課，要扎實培養學生基礎，注重學生整體感知，注重建立生活實際與數學知識之間的聯系，對學生畫角的過程進行細致描述;注重知識的生成過程，可以利用家庭中的毛線的應用巧妙的促進學生的思考，深刻理解角的特征，練習設計層次要清晰明確，富有挑戰，激發學生的思考熱情。

《三角形內角和》一課，通過量、剪、拼、折等數學活動，讓學生親自實踐操作，發現規律，主動推導并得出“三角形內角和是180°”的結論，會應用這一規律進行計算。在操作、驗證三角形內角和的過程中，體驗解決問題方法的多樣性，發展空間觀念，提高初步的邏輯思維能力。

《軸對稱（二）》一課，要擴展學生的知識面，在激發學生學習興趣的基礎上，使學生感受到生活中處處都有“軸對稱”。如鎮原的剪紙傳統文化，就很有代表性。在教學過程中，以學生為主體，發散思維，引導學生進行想象，操作，分析，層層引導，逐漸深入教學。通過軸對稱的學習，學生的觀察能力，空間想象力和創新意識可以得到很好的提高。

2.空間觀念的形成需要社團活動中的自主探索與合作交流

培養空間觀念需要大量的實踐活動，學生要有充分的時間和空間觀察、測量、動手操作，對周圍環境和實物產生直接感知，這些活動不僅需要自主探索、親身實踐，更離不開大家在活動中合理分工，協同完成。我在天津靜海學校市級少年宮里創建了木工工作室和3D打印工作室。木工工作室里，我把學生分成若干個小組，依據學生能力安排工作內容，有材料小組，有劃線小組，有鋸木小組，有打麿小組，有組裝小組。小組活動中，我指導他們制作各年級課堂教學中所需的簡單教具，孩子們干的熱火朝天，感性上掌握了數學的知識，將所制作的教具用于課堂教學中起到了事半功倍的效果。在3D打印工作室里，孩子們從學習需要出發，在電腦軟件上進行設計，使用切片軟件進行導出所需實物設計程序，裝入3d打印機中進行打印。成品打印完成后進行二次修改，最后成型用于課堂使用。俗話說：“麿刀不誤砍柴工”，在這個過程中作為老師不能怕耽誤教學進度，要讓學生充分理解圖形，開發和鞏固其空間觀念的思維才是最終目的。

在東街小學支教期間，我建立了學校魔方社團。利用學校社團活動教給學生三階魔方的轉法，我自己撰寫了故事型的魔方教案，便于學生掌握方法。在教學活動中，培養了孩子們的動手能力、觀察能力和圖形的位置關系等，隨著活動的開展，學生理解和掌握了順時針、逆時針旋轉、正方體的棱、角、面等數學知識。

在支教的業余時間里，我出資組建了一個由困難學生組成的地攤售賣小隊。從進貨的渠道、價格、質量、種類、數量到出攤的時間，擺攤的位置、商品的空間擺放、售賣的價格，收款的管理均由學生參與其中，在一學期的活動中學生的語言交際能力、數學計算能力、生活管理能力均有顯著的提高。

3.空間觀念的培養還需要多學科的整合

在2020年天津高考數學試題解答題第二題中，出現了平行透視的立體圖形，在解題中沒有數學空間圖形的認識基礎和繪畫基本功的輔助很難圓滿解決問題。因此，在學生的小學階段的生活中，不能單純進行數學學科的學習，還需要美術、科學、體育、勞動等多學科的協同發展，為學生的將來奠基。這對我們教師的教學提出了更高的要求，向課堂40分鐘要質量，杜絕題海戰術，把更多的時間留給學生，讓學生除課堂和社團活動之外發展特長，為培養全面發展的創新型人才共同努力！

總之，無論對教材、教學還是教師，空間觀念都是一個需要重新認識的新課題，都應給予充分的關注。