指向空間觀念培養的數學課堂教學策略優化

□ 山東省淄博市張店區重慶路小學 袁 帥

在高學段數學學科教學中，有關圖形、空間的幾何知識占據比重明顯增加，更加關注學生抽象思維、空間觀念的有效培養。因此，小學數學教師需立足學生實際學情，優化調整數學課堂教學策略，以更具體系性、針對性、引導性的教學模式，不斷強化學生空間認知思維和空間應用能力，形塑學生數學學科核心素養。

一、優化資源篩選，增強直觀學習體驗

“觀察”是學生獲取圖形信息，感知空間關系最直接的學習方式。教師優化數學課堂教學資源發掘篩選，引入更多教學內容相關的觀察學習素材，增強學生直觀學習體驗，為學生順利抽象、建構數學知識，塑造數學空間觀念奠定堅實基礎。

教師加強觀察教學的思維誘導，通過全方位、多角度展示實物素材，投放啟思性數學問題等方式，指導學生抽象出其中的數學模型，抓住關鍵空間要素展開學習。在涉及到對長方體和正方體的特征性認識的相關教學中，教師拿出事先準備好的塊狀積木、鉛筆盒、魔方等實物素材，要求學生從不同的角度對這些實物進行觀察，并嘗試總結出這些實物所具備的共同特征。學生在經過認真的觀察比對之后，發現積木、鉛筆盒和魔方都是由頂點、棱、面三種幾何元素所構成的，而且每個實物素材中的三種幾何元素的數量具有一致性。在學生總結出這些特征后，教師引導學生思考，生活中還有哪些實物具備這樣的特征，指導學生學會抓住要點，歸納總結出長方體和正方體的特征。

教師設計觀察學習活動，將生活中的實物元素展現在學生面前，使學生在觀察實物素材中構建相應的數學模型，抽象構建數學知識。學生從對積木、鉛筆盒、魔方等生活實物的觀察比對中，逐漸形成了對頂點、棱、面等幾何元素的認識，掌握有關長方體和正方體特征的數學知識。教師將抽象的幾何知識與生活實物相聯系，有助于增強學生的直觀學習體驗，進一步開發學生的空間認知思維。

二、優化操作活動，強化概念表象理解

小學生具有活潑好動、樂于探索新鮮事物的學習心理特點，對操作類學習活動有著特殊的學習情感。教師貼合小學生這一學習特性，增設圖形幾何知識相關的操作學習活動，引導學生借助操作學習，形成更多有關圖形概念的表象認知，幫助學生更加全面、深刻地構建數學概念。

教師彰顯學生在操作學習活動中的主體地位，采取自主操作、合作探究等方式，把操作活動放權給學生，充分調度學生數學操作學習的思維積極性。教學“長方體和正方體的體積”知識時，由于學生之前從未接觸過有關于“體積”的數學概念，教師針對性設計操作實驗，讓學生在實驗中自主探究，形成對體積這一概念的初步印象。教師指導學生向透明容器中注入適量的水，然后將一塊石頭放入注了水的透明容器中，這時可以發現容器中的水位升高了。為什么會這樣？學生在思考、討論后，認識到石頭占據了容器中原屬于水的空間，所以水位上升，進而推出物體所占空間的大小叫作物體的體積的結論。此時教師切入長方體、正方體體積計算方法的教學內容，能夠收到事半功倍的教學效果。

教師設計數學實驗操作活動，指導學生在探究石頭使水位上升的原因的過程中體會物體與所占空間的關系，有助于學生更加全面、深刻地理解“體積”這一數學概念，強化學生立體圖形空間感知，為后面學習長方體與正方體體積的計算奠定基礎。而且自主探究的實驗形式使學生在操作學習活動中占據主體地位，能夠有效激發學生學習的主動性，強化學生對有關圖形概念的表象認知。

三、優化知識整合，指導認知體系建構

小學數學教材是按照由淺及深、由易到難的順序編排的，新舊知識存在明顯的思維遞進性和內在聯系性。教師優化數學課堂教學內容的多元整合，對教材內容進行增、刪、合、分等靈活處理，幫助學生建立圖形與空間的緊密聯系，指導學生建構完善、系統的數學認知網絡。

教師進行新知識的教學時，注意聯系與之相關的舊知識，利用新舊知識間的內在聯系，引導學生構建對新知識的認知路徑，降低學生的學習成本，提高學生的學習效率。學生在學習“長方體和正方體的表面積”這部分內容時，能夠通過觀察、操作，自主發現長方體的表面積是由長方體的六個面的總面積所構成的，而這六個面正是由六個長方形所構成的。教師帶領學生回顧“長方形和正方形的面積”一單元的內容，復習長方形的面積計算公式，然后將這個公式應用到長方體的表面積的計算中，分別求出長方體的六個面的面積再將之相加，即可指導學生推導出長方體和正方體的表面積計算公式。

四、優化媒體演繹，延展空間認知思維

隨著各類信息技術教學設備和教學手段在中小學學科教學中的有效普及，信息化、現代化教學模式已經成為小學數學課堂教學的常態化選擇。教師充分發揮信息技術教學模式強大的直觀性、兼容性、交互性等優勢，優化數學課堂媒體演繹，借助信息資源呈現直觀的圖形素材和抽象的空間關系，不僅能為數學課堂注入全新活力，激活學生數學課堂學習興趣，還能彌補實物演示等傳統教學資源的不足之處，實現化抽象為具象的教學演繹效果，助力學生空間思維能力發展。

有些數學知識的表現形式十分抽象，很難在現實中直接展現出來，不利于學生的學習和理解。處理這些知識內容時，信息技術可成為教師重要的教學載體選擇。例如，教學“圓的面積”時，將圓的面積計算公式教給學生非常容易，難點在于如何讓學生理解這個公式。教師借助信息技術，將圓平分成若干個小扇形，可以將圓拼成近似于長方形的一個圖形，而且平分的份數越多拼成的圖形越近似于長方形。教師通過這種方式，可以將求圓的面積轉成求長方形的面積，用長方形的面積公式來解讀圓的面積公式，幫助學生掌握這部分知識。

教師借助信息技術，將求圓的面積的問題轉換成了求長方形的面積的問題，將一個學生難以理解的數學問題變成了一個學生熟悉的問題，降低了學生學習知識的難度，深化了學生對于圓的面積公式的理解和掌握。教師依托媒體演繹的教學優勢，將一些抽象的幾何問題具體化，彌補傳統教學方式的不足，延展學生的空間認知思維。

五、優化實踐訓練，提升學科應用能力

小學數學學科的教學目標不能停留在知識傳授和技能訓練當中，要指導學生運用所學知識靈活解決生活問題，真正實現數學學科學習的“學以致用”的最終目標。教師優化數學實踐訓練形式，利用空間幾何知識與學生日常生活密切相關的知識特點，布設生活氣息濃厚的實踐學習內容，引導學生正確分析、掌握數學知識并在具體應用場景中靈活應用，延展學生數學空間思維廣度，進而推動學生空間幾何知識的有效內化，提升學生數學學科應用能力。

教師延展數學實踐訓練活動的教學域度，立足課堂教學或階段性教學的知識要點，設計更多課下實踐活動項目，培養學生數學學科應用意識，強化學生數學空間觀念。“圓柱與圓錐”單元內容與之前所學的長方形、正方形、圓等內容聯系密切，教師注意引導學生觀察生活中的各種圖形元素，聯想、抽象出其中涉及到的平面圖形和立體圖形，借此展開數學實踐訓練活動。

教師由一幅畫展開聯想，將長方形、圓形、圓柱等知識點聯系起來，訓練學生對所學知識的綜合應用能力，有助于鍛煉學生數學應用思維的綜合性和靈活性。教師提問的內容涉及很多平面圖形與立體圖形的轉化、聯系，可以延展學生空間認知思維深度，讓學生從不同層面解讀幾何圖形知識內涵，加深學生數學知識認知理解。

加強學生空間觀念的培養，是改善學生數學學習方法和認知習慣，提升學生數學學科學習能力的必然路徑，也是切實提高數學課堂教學品質，打造高效化、高質量數學課堂的有力抓手。教師尊重小學生身心發展的客觀規律，圍繞學生幾何知識學習過程中存在的實際問題，優化調整數學課堂的資源，促進學生空間觀念的有效塑造。