運用情境創設培養小學生空間觀念的策略研究

【摘要】在教授小學數學“圖形與幾何”內容時，教師要創設生活情境、操作情境、游戲情境、遷移情境、應用情境，充分調動學生的多種感官，讓學生在活動中積累空間經驗，發展空間思維，建立空間觀念。文章以“三角形”一課的教學為例，闡述運用情境創設培養小學生空間觀念的策略。

【關鍵詞】空間觀念；情境創設；小學數學

作者簡介：馮禮群（1986—），女，廣西壯族自治區南寧市國凱路小學。

空間觀念是數學學科的核心素養之一，它是“圖形與幾何”教學中重要的知識點，也是學生學習的難點。在小學數學教學中，“圖形與幾何”的教學存在以下幾點問題。

一是缺乏教具。在教授“圖形與幾何”的內容時，部分教師沒有準備相應的教具、學具，往往通過板書開展教學，導致學生難以從平面圖形想象出立體圖形，不利于培養學生的空間觀念。

二是缺乏操作。在教授“圖形與幾何”的內容時，部分教師擔心在課堂上設計動手操作環節會分散學生的注意力，影響課堂紀律，所以往往在課堂上為學生演示學具操作，讓學生觀察，導致學生缺乏實踐操作的機會，不利于培養學生的空間觀念。

三是缺乏應用。在教授“圖形與幾何”的內容時，部分教師僅傳授了新知，沒有設計應用環節，沒有將知識與生活中的問題結合起來，導致學生無法應用新知來解決現實生活中的問題，無法體會到數學知識在現實生活中的運用。

“圖形與幾何”知識是培養學生空間觀念和幾何直觀能力的重要知識。部分學生“眼中有物，腦中無形”，說明他們的空間觀念沒有建立。教師應通過創設多種情境，調動學生的多種感官，讓學生建立圖形表象，促進學生空間觀念的發展。下面，筆者以人教版數學四年級下冊“三角形”一課的教學為例，淺談如何通過創設情境培養小學生的空間觀念。

一、創設生活情境，培養空間觀念

陶行知強調“生活即教育”，即教育源于生活，同時，教育要依靠生活，改造生活。要想培養學生的空間觀念，教師要讓學生根據生活經驗，對生活中的數學知識進行匯總。

例如，在學習這一課前，學生已經掌握了一定的幾何圖形知識，并且學生在生活中經常接觸到三角形的物體，對三角形已經有了直觀的認識，能從許多平面圖形中分辨出三角形。現實生活中有很多三角形的物體，這為發展學生的空間觀念奠定了基礎。在新課導入環節，筆者從學生的身心發展特點、知識儲備和經驗積累出發，緊密聯系學生的生活實際，利用埃及金字塔、杭州灣跨海大橋的圖片抽象出學生熟悉的三角形。具體教學過程如下。

師：同學們，老師為大家帶來了兩張著名的建筑圖片。（課件出示埃及金字塔和杭州灣跨海大橋的照片）請看，從這兩座建筑物上，你能找到我們學過的平面圖形嗎？

生：三角形。

師：我們在一年級初步認識了三角形，這節課，我們將進一步認識三角形。（板書課題“認識三角形”，讓學生齊讀課題）

這樣的導入不僅能快速引出課題，而且能激活學生的已有經驗和知識，讓學生建立圖形表象，培養學生的空間觀念，為學生深入學習三角形的特點打下堅實的基礎。

二、創設操作情境，建立空間觀念

皮亞杰說：“空間觀念的形成不像拍照，要想建立空間觀念，必須有動手做的過程。這個做的過程，不僅是一個實踐的過程，更是嘗試、想象、推理、驗證、思考的過程，只有在這樣的過程中，兒童才能把握概念的本質，建立空間觀念［1］?！彼哪昙墝W生的思維正處于從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的關鍵時期［2］。在這個時期，有意識、有目的地利用各種形式對學生進行思維訓練，對幫助學生打破思維定式、鍛煉學生的創造性思維有至關重要的作用。學生對圖形的認識建立在直觀感受和動手操作上。因此，在數學教學中，教師要創設動手操作情境，讓學生動手操作，積累感性認識，了解三角形的圖形表象，建立空間觀念。

例如，在教學中，筆者設計了“畫圖形”和“找特點”兩個環節。在第一個環節中，筆者讓學生從腦海中抽象出埃及金字塔、杭州灣跨海大橋實物圖片中的三角形，并根據自己的認知畫三角形。在展示各自畫的三角形時，筆者讓學生觀察、思考這些三角形之間的區別和聯系。這一環節能夠為學生接下來探究知識本質、完善認知做鋪墊。在第二個環節中，筆者讓學生自主探究三角形的特點，并進行總結，培養學生的數學素養。學生說：“三角形有三條線段。”筆者畫出三條不相連的線段，追問學生：“這里有三條線段，這是三角形嗎？”學生說：“三角形有三個角?！惫P者畫出三個分開的角，追問學生：“這里有三個角，這是三角形嗎？”學生說：“三角形有三個頂點?！惫P者畫出三個點，追問學生：“這里有三個頂點，這是三角形嗎？”筆者的三次追問能夠讓學生理解三角形的概念本質，形成三角形的直觀表象，建立空間觀念。

三、創設游戲情境，感受空間變化

喜歡游戲是學生的天性。在課堂上，學生注意力集中時間不長。教師創設游戲情境，不僅可以培養學生的空間觀念，還可以提高學生學習的積極性［3］。教師應抓住學生的這一特點，在教學中創設游戲情境，不斷豐富學生的學習體驗。備課時，教師要認真分析本課教學的重難點，觀看優質課視頻，根據自己的教學經驗及學生的學習特點，設計與教學內容相關、適合學生的游戲。課前，教師要認真準備游戲所需的材料，明確游戲環節順序，預測游戲的教學效果。在教學中，教師要詳細講解游戲規則，讓學生明確游戲要求，在游戲中積極動腦，發揮想象力，感受空間變化，加深對空間的認識，從而培養學生的空間觀念。

例如，在教授完三角形的特點后，為了讓學生認識三角形的高，筆者設計了“幫三角形找家”游戲，出示不同形狀的三角形，讓學生判斷哪個三角形可以進相應的“家”。具體教學過程如下。

筆者出示1號三角形。

師：1號三角形能進入這個“家”嗎？

生1：不能，1號三角形太高了。

生2：能，把它倒放后它就變矮了，就能進去了。

師：你的腦子轉得真快，會從不同方向思考問題。是的，把三角形倒放后，它是可以進入這個“家”的。

筆者出示2號三角形。

師：2號三角形能進入這個“家”嗎？

生1：能。

生2：不能。

師：靠感覺判斷不行，那我們應該怎么辦？

生：把三角形移到門口比一比就知道了。

師：還有其他辦法嗎？

生：量一量三角形。

師：量哪里？

生：量一量“家”門口的高度和三角形的高度。

師：三角形的高在哪里呢？

（課件出示4條線段，讓學生小組討論哪一條線段是三角形的高）

師：哪位同學上來指出這個三角形的高是從哪里到哪里？

（請學生上臺指出三角形的高）

師：原來你們都已經知道從三角形的一個頂點到它的對邊的距離是高，這是我們還沒有學到的知識，你們都能夠自己探究出來，真厲害！

師：我們測量出三角形的高度，再與房子門口的高度進行比較，就可以判斷這個三角形能不能進這個“家”了。剛才你們所測量的這條線段在數學中叫作三角形的高。

這一游戲需要學生具備一定的空間想象力，在頭腦中形成清晰的三角形表象，同時想象三角形倒下來的樣子。教師創設游戲情境，不僅能夠調動學生參與的積極性，而且能夠激活學生的思維，讓學生充分感受空間變化，培養學生的空間觀念。

四、創設遷移情境，發展空間觀念

知識遷移是指將學會的知識或技能遷移到學習新的知識或技能上，能夠幫助學生更快速、更準確地掌握新知識或新技能。在數學教學中，教師要創設遷移情境，讓學生回顧以前學過的知識，通過猜想、驗證，獲取新的知識，幫助學生更好地理解新的數學概念。

例如，認識并能正確畫出三角形的高是這一課的教學重難點。在教學時，筆者將舊知識（畫平行四邊形的高的方法）遷移到新知識（畫三角形的高的方法）上，讓學生在復習舊知識的同時更容易接受新知識，讓學生的思維從一個層面轉化到另一個層面上，從而發展學生的空間觀念。具體的教學過程如下。

師：我們已經學會畫平行四邊形的高的方法，現在再來回憶一下。利用三角板的兩條直角邊，一條直角邊與下底重合，另一條直角邊平移到上底其中一點，從這一點向下底作垂線。

師：你能不能借助畫平行四邊形的高的方法來嘗試畫三角形的高呢？請拿出學習單和三角板，在自己畫的三角形上畫一條高。

師：誰來說一說怎樣畫三角形的高？

（學生拿學習單上臺演示）

師：你的學習能力真強！從三角形的一個頂點到它的對邊作一條垂線，頂點和垂足之間的線段叫作三角形的高，這條對邊叫作三角形的底［4］。

師：大家對三角形的底和高的認識應該更深刻了，如果讓你給三角形畫高，你會畫嗎？（學生：會）

師：看來你們已經掌握了畫三角形的高的方法。老師想再考考大家，在三角形ABC中，如果想畫以AC邊為底的高，應該從哪個頂點畫呢？（生：B點）如果想從頂點C畫一條高，會是哪條邊上的高呢？（生：AB邊）

師：看來三角形的底和高是一一對應的，不同的底對應不同的高。

師：我們知道平行四邊形有無數條高，你們能推測一下三角形有幾條高嗎？

生1：無數條。

師：還有不同的想法嗎？

生2：3條。

師：說一說你的理由。

生2：因為一個頂點只能引出一條高，三角形有3個頂點，所以只能引出3條高。

學生將畫平行四邊形的高的方法遷移到畫三角形的高上，不僅能夠復習平行四邊形的相關知識，獲取三角形的高的畫法、三角形的高的數量等新知識，而且能了解平行四邊形和三角形之間的區別與聯系，拓展思維深度，發展空間觀念。

五、創設應用情境，提升空間觀念

學習數學的最終目的在于應用。數學源于生活，服務于生活。在數學教學中，教師要積極創設應用情境，引導學生聯系生活實際，應用所學的數學知識來解決生活中的問題，從而讓學生體會到生活中處處有數學，認識到學習數學知識的重要性，調動學生學習的積極性與主動性。

例如，在學生學習三角形的穩定性知識后，筆者讓學生應用三角形的穩定性知識解決凳子腳不穩固的問題，引導學生運用所學知識解決生活中的問題，為學生提供驗證所學知識的機會。具體教學過程如下。

師：為什么這些物體都設置成三角形？

生：三角形很穩。

師：是的，三角形有一個很重要的特性—穩定性。請大家拿出手上的三角形輕輕拉一拉，看看三角形是否會變形，再拿出平行四邊形，輕輕拉一拉，看看平行四邊形是否會變形。

生：三角形不易變形，平行四邊形容易變形。

師：三角形的這種特性在生活中作用非常大，凳子的腳不穩固，搖搖晃晃，可以怎么讓它變得穩固？

生：釘一根木條。

師：怎么釘？為什么這樣釘？

生：讓木條和座板、凳腳形成三角形，因為三角形具有穩定性。

師：太聰明了，看來你是生活小能手哦！希望同學們能把學到的知識應用于生活中，解決生活中的問題。

教師創設應用情境，不僅能夠幫助學生在生活中靈活運用數學知識，學以致用，而且能夠培養學生的空間觀念和解決問題的能力。

結語

綜上所述，在“圖形與幾何”教學中，教師要根據教學內容和學生的認知規律，創設多種教學情境，合理設計教學環節，從而逐步發展學生的空間觀念，培養學生的數學核心素養。

【參考文獻】

［1］趙秀梅.如何培養學生的空間觀念［J］.吉林教育，2011（26）：117.

［2］房君梅.人教版數學四年級下冊第七單元“圖形的運動二”教材解析［J］.黑龍江教育（小學），2015（5）：25-27.

［3］祝雯.培養空間觀念 提升核心素養［J］.小學教學參考，2022（35）：82-84.

［4］李曉燕.深入對比 建構概念：“三角形的認識”教學設計［J］.小學教學參考，2019（29）：56-58.