空間觀念培養目標下的小學數學教學設計與策略研究

摘" 要：空間觀念是小學數學目標體系中的重要組成部分.本文首先闡釋了空間觀念的定義和培養原則，然后在此基礎上，設計了相應的教學案例，并提出了相應的教學策略.

關鍵詞：小學數學；空間觀念；教學策略

1" 空間觀念的定義

依據《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“課程標準”）的內容可知，空間觀念是指學生在頭腦中對空間關系的感知、理解和操作能力.具體來說，小學數學空間觀念對學生的要求包括以下五個方面（如圖1）：①空間方位的理解，能夠識別并描述物體在空間中的位置和方向.例如，學生理解“前后”“左右”“上下”等方位詞的含義，并能在實際情境中準確使用這些方位詞描述物體的位置.②空間圖形的識別與操作，能夠識別和區分基本的幾何圖形，如三角形、正方形、長方形、圓形等，并能夠在頭腦中對圖形進行旋轉、平移、翻折等操作.③空間關系的理解，能夠理解物體之間的相對位置關系，如相鄰、相對、包含、排除等.例如，學生理解平面圖形和立體圖形的關系，理解立體圖形的展開圖與其原圖形的關系等.④空間測量的基本知識，能夠使用工具測量和估算長度、面積、體積等基本空間屬性.例如，學生能夠用尺子測量物體的長度，用計數的方法估算物體的面積.⑤空間想象力的培養，能夠通過想象在頭腦中構建和操作空間圖形，并通過語言或繪圖表達出來.例如，學生通過想象構建一個房子的立體模型，并能用語言或繪圖描述其結構和特征.

圖1

2" 空間觀念的培養原則

根據課程標準和教學實踐，培養空間觀念的原則可以概括為以下六點.

2.1" 從具體到抽象

在空間觀念的培養中，教師應遵循從具體到抽象的原則.具體來說，學生首先需要通過具體的實物和圖形感知空間，然后逐步過渡到抽象的幾何概念.例如，在學習三角形的性質時，教師可以先讓學生用紙折疊三角形，并觀察其特征，然后再過渡到幾何圖形的抽象描述.

2.2" 動手操作與直觀體驗相結合

動手操作是培養空間觀念的重要手段.通過親自操作、拼擺和構建模型，學生能夠更直觀地理解幾何概念.例如，在學習立體幾何時，教師可以通過搭建積木模型或使用幾何體模型，幫助學生理解不同幾何體的形狀和結構.

2.3" 多感官參與，增強體驗

空間觀念的培養需要調動學生的多種感官，增強他們的體驗感.例如，教師可以通過觸摸、視覺觀察和聽覺描述等多種方式，幫助學生形成對空間的綜合認識.對于低視力學生，教師可以通過觸覺模型來增強他們對空間的理解.

2.4" 理論聯系實際，注重應用

在培養空間觀念的過程中，理論聯系實際是關鍵.教師應幫助學生將課堂上學習的幾何知識應用到現實生活中.例如，測量房間的面積，設計簡單的建筑模型或進行地圖繪制等活動，都可以增強學生的空間意識和應用能力.

2.5" 強調數學思維過程

教師不僅要關注結果，更要關注數學思維過程.在培養空間觀念時，教師應引導學生進行幾何推理和證明，培養他們的邏輯思維能力.例如，在學習平行線的性質時，教師可以通過一系列的推理過程，幫助學生理解平行線間的關系.

2.6" 逐步遞進，循序漸進

空間觀念的培養應循序漸進，由易到難，由簡到繁.教師應根據學生的認知水平，設計適宜的教學內容和活動，使學生在已有知識的基礎上逐步發展.例如，從簡單的平面圖形認識逐步過渡到復雜的立體幾何體的研究.

3" 空間觀念培養目標下的教學設計案例

3.1" 教學背景

教學背景主要體現在以下兩個方面：①課程標準.數學課程標準要求學生能夠識別和描述常見的平面圖形和立體圖形，培養學生初步的空間觀念.②教材內容.三年級數學教材中包括了平面圖形（三角形、正方形、長方形、圓）的認識以及立體圖形（正方體、長方體、球、圓柱）的簡單介紹.

3.2" 教學目標

教學主要有以下三個目標：①知識目標.學生能夠識別和描述常見的平面圖形和立體圖形，理解這些圖形的基本特征.②能力目標.學生能夠通過動手操作和觀察，增強對圖形的空間想象力和理解力.③情感目標.培養學生對幾何圖形的興趣，激發他們探究空間關系的熱情.

3.3" 教學重難點

教學重點：識別和描述平面圖形和立體圖形的基本特征；教學難點：理解和描述立體圖形的空間結構及其展開圖.

3.4" 教學準備

準備幾何模型（正方體、長方體、球、圓柱等）、紙張、剪刀、膠水等制作材料；多媒體課件，展示立體圖形及其展開圖的動畫.

3.5" 教學過程

3.5.1" 導入

教師展示一些日常生活中的物品圖片，如盒子、籃球、罐子等，讓學生觀察并說出這些物品的形狀.隨后，教師提問“這些物品分別是什么形狀？你能用哪些數學圖形來描述它們”，目的是引導學生觀察生活中的幾何圖形，激發學習興趣.

3.5.2" 講授

環節一：認識平面圖形.

教師展示三角形、正方形、長方形和圓的圖片，講解這些圖形的基本特征，并讓學生在用紙和剪刀剪出這些平面圖形后，用手觸摸，感受它們的邊和角.最后，教師提問“這些圖形有什么共同點和不同點”.

環節二：認識立體圖形.

教師展示正方體、長方體、球、圓柱的幾何模型，講解這些立體圖形的基本特征，并通過課件演示立體圖形的三維結構及其展開圖.學生分組進行幾何模型拼裝活動，每組選擇一種立體圖形，通過觀察和動手操作，了解其結構.

3.5.3" 操作活動

教師給每組學生提供紙張、剪刀、膠水等材料，要求每組選擇一種立體圖形，通過折紙和拼接，制作該圖形的模型，并展示給全班同學.每組學生介紹自己制作的模型，并描述其特征.

3.5.4" 應用拓展

課上，教師引導學生討論在日常生活中哪些物品是立體圖形；課后，教師布置作業，讓學生在家里找到至少三種立體圖形的物品，并拍照記錄，下一節課分享.

3.5.5" 總結反思

教師先帶領學生回顧本節課學習的內容，肯定學生的動手能力和創新思維，然后請學生談談通過本節課的學習，對幾何圖形的認識有了哪些新的發現.

3.6" 教學反思

在本節課的教學設計中，教師注重了從具體到抽象的原則，并通過動手操作和直觀體驗幫助學生理解幾何概念.同時，教師通過小組合作和分享交流，培養了學生的合作精神和表達能力.在未來的教學中，教師可以進一步加強幾何圖形在現實生活中的應用這一環節，幫助學生將數學知識與生活實際聯系起來.

4" 教學策略

4.1" 利用數學教具，增強學生的空間認知

教師可以通過使用以下方式增強學生的空間認知：①提供圓柱、圓錐等三維幾何模型，讓學生通過觀察、觸摸和組裝這些模型來理解幾何形狀的特性和空間關系.這種直觀的接觸可以幫助學生更好地理解體積、面積等抽象的幾何概念.②開展數學游戲和拼圖活動，如魔方、數獨和幾何拼圖，可以提高學生的空間推理能力和邏輯思維能力.這些游戲要求學生在解題過程中不斷進行空間思考和調整，有助于他們理解空間轉換和幾何關系.③自制折紙與紙模型.學生可以通過折紙活動，從平面圖形折疊成各種三維形狀，這有助于學生理解二維與三維空間之間的轉換關系，增強他們的空間想象力.此外，學生還可以利用紙板、剪刀和膠水制作幾何形狀的模型，如多面體、建筑物模型等.這種活動可以幫助學生直觀地理解幾何形狀的特性和空間結構.［1］

4.2" 注重數學思維的培養，提高空間觀念

4.2.1nbsp; 強調問題解決和探究性學習

教師可以設計一些開放性的問題，鼓勵學生從不同角度思考和解決問題.例如，教師給出一個立體圖形，要求學生找出它的不同視角或剖面圖.通過小組合作學習，學生共同討論和解決空間問題.在合作過程中，學生可以相互交流思維方法，共同構建空間概念.在教學中，教師應引導學生進行探究式學習，并提出問題、猜想、驗證和總結.通過這樣的過程，學生不僅能掌握空間知識，還能培養獨立思考和解決問題的能力.

4.2.2" 情境化和實際應用

教師設計與日常生活相關的問題，將數學概念嵌入到實際情境中，讓學生通過真實的問題和場景來理解數學的實際應用.例如，測量、布局、建筑等問題，這些問題能夠激發學生對空間關系的興趣和理解.此外，教師利用角色扮演、場景模擬或實地考察等方式，讓學生在實際操作中掌握和運用空間概念.

參考文獻

［1］陸秋瑾.空間觀念培養目標下小學數學教學設計策略［J］.小學生（中旬刊），2024（5）：40-42.