構建空間觀念，培養數學想象力

摘要：在以發展學生核心素養為導向的原則下，構建空間觀念，培養學生數學想象力是教師需要完成的重要任務。本文以“認識圖形”教學為例，從信息化教學、教具演示、游戲化教學和生活化教學四個方面出發，對構建空間觀念，培養學生數學想象力的方法展開探究，旨在更好地發展學生必備的核心素養，滿足新課程的教學理念對學生能力提出的要求。

關鍵詞：空間觀念數學想象力" 小學數學" “認識圖形”

《義務教育數學課程標準（2022年版）》要求確立核心素養導向的課程目標，在這樣的情況下，如何結合相應的知識，以合適的方法發展學生關鍵能力成為了教師需要重點關注的問題。空間觀念是核心素養的重要組成部分，是形成數學想象力的重要基礎。其不僅要求學生能充分認識圖形的形狀、大小以及位置關系，還要求學生能理解生活中空間物體的形態與結構。這一目標對數學教學效率提出了更高的要求，這是過去以教師講授為主的教學方法很難滿足的。這就需要教師積極變革教學觀念，以一系列新的教學方法讓學生更好地認識圖形，有效培養學生的空間觀念。

一、引入實景微課，形象展示場景，輔助合理想象

在空間觀念這一素養的發展中，引導學生將幾何圖形與實際的物體聯系起來是教師需要完成的重要任務，這需要教師尊重學生生活經驗，落實生活化教學理念。而在實際教學中，能否合理引入生活化素材成為了影響整體教學效率的重要因素。在過去的教學中，教師引入生活化素材的方法主要為實物演示。但受制于物體大小和可移動性，并非所有物體都能較好地用于課堂展示中。信息技術的發展為教師提供了實景微課這一教學手段，其不僅能更好地吸引學生注意力，還能將原本不便于在課堂進行展示的物體和場景便利地展現在學生面前，輔助學生合理想象，這對于學生空間觀念的有效培養有著重要的意義。[1]

例如，在“認識圖形”教學中，在課堂導入環節，教師就可以播放在學校附近錄制的實景微課。由于是生活中熟悉的事物，這一視頻能充分吸引學生注意力。在視頻播放之后，教師就可以詢問：“在之前的課堂上，我們已經學習了關于立體圖形的知識，同學們，你們還記得有哪些立體圖形嗎？讓我們結合實景微課中的物體，一起來回顧一下吧。”一方面引導學生回顧原有的知識，為新概念、新知識的學習掃清障礙；另一方面充分聯系生活，引導學生在后續的學習中能從實際出發，思考問題。而在學生回顧了立體圖形的知識后，教師就可以展現下雪后動物在地上“畫”出不同圖形的場景，繼續詢問：“上述視頻中的物體在下雪后又能畫出什么形狀呢？”而由于這些物體都是生活中常見的物體，學生也更容易從生活經驗中獲取答案。這樣，通過實景微課，教師更好地展現了生活化的場景，引導學生合理展開了關于平面圖形的想象。

二、合理借助教具，做好圖形比較，探究圖形特點

空間認知不僅要求學生學習各個圖形的概念，還需要學生在空間上形成認知。在這一目標的達成中，讓學生形象了解不同圖形的差異成為了教師需要完成的重要任務。教具是輔助教師教學的工具，通過應用合適的教具，教師能讓學生對圖形的認識從單純的視覺拓展到其他感官，從而更好地比較不同圖形的差異，了解各個圖形的特點。因此，在幾何相關知識的教學中，教師需要引導學生合理制作并使用教具，探究圖形特點，從空間上理解圖形。[2]

例如，在“認識圖形”這一課，在探究各種平面圖形的特點之前，教師就可以組織學生剪出各種圖形的硬紙片作為教具。而在課堂教學中，教師則可以組織學生開展“看一看，摸一摸”的活動，讓學生直觀了解不同平面圖形的特點。如在這一活動中，學生很容易就能感受到圓與其他圖形有著明顯的差異，即其沒有尖銳的部分。在經過探討后，學生就可以在五種圖形的對比表格中寫下“由一條曲線圍成的，圓圓的”這樣的特點。而與長方形、正方形與平行四邊形相比，學生能形象地感知到三角形有三條邊，就可以在對比表格中寫下“有三條直直的邊”的特點。這樣，通過合適的教具，教師讓學生運用多種感官對圖形特點進行了比較，更好地了解了不同圖形的差異，有效發展了空間觀念這一素養。

三、組織游戲活動，開展課堂練習，輔助深化理解

在日常的教學中，很多學生都掌握了教師所講和課本上的知識，但有時不知變通，這也影響了學生能力的培養。在空間觀念和數學想象力的培養中，能否讓學生學會變通、舉一反三，成為了教師需要思考的問題——這需要拓展練習的幫助。但在過去的教學中，課堂練習相對枯燥，學生參與的積極性不足，效率也不佳。游戲教學法倡導將游戲與教學活動結合起來，能有效調動學生，尤其是年齡較小的學生的興趣，在小學數學教學中發揮著重要的作用。因此，基于進一步發展學生空間觀念和數學想象力這一目標考慮，教師需要積極組織游戲活動，開展更具趣味性的課堂練習。

例如，在“認識圖形”教學中，教師就可以開展多種游戲活動，鞏固學生對各種圖形的認知。如為了讓學生形象區分不同圖形的物體，教師可以借助希沃白板開展判斷正誤的游戲。在游戲中，生活中各種常見的物體從屏幕上方落下，其中寫著這一物體展現出一面的形狀。學生需要選擇文字與形狀對應的物體，如“西瓜截面（圓）”，才能獲得積分，選擇錯誤則扣除一定的積分。屏幕分為左右兩邊，由兩名學生上講臺參與游戲，其他學生將答案寫到紙上。教師也可以開展“找一找”的游戲，展現有著復雜場景的圖片，讓學生盡可能多地找到其中的平面圖形。這樣，利用游戲活動，教師讓學生積極參與到了課堂練習中，輔助學生更好地理解了各種平面圖形，發展了數學想象力。

四、結合生活實例，布置實踐作業，促進學生應用

“實踐是學習的最終目的”，在學生空間觀念和數學想象力的培養中，教師不僅需要關注學生是否擁有正確的認識，還需要關注學生能否將正確的認識應用于真實問題的解決中。“以做為聯系教與學的橋梁”是陶行知理念的重要組成部分，其同樣關注實踐的作用。在與圖形有關的課程中，通過實踐作業，教師能進一步讓學生了解空間觀念的價值，更好地發展學生數學想象力。這就需要教師結合生活實例布置實踐作業，促使學生在具體的情境中合理運用空間觀念，以實踐更好地促進學生能力發展。[3]

例如，在“認識圖形”一課，讓學生充分了解了各種平面圖形的特點后，教師就可以布置“拼一拼”作為實踐作業。在這一作業中，學生需要從生活中選擇合適的物體，合理想象，將其轉化為平面圖形，并以七巧板拼出來。當然，為了讓學生能拼出更加復雜的圖形，教師可以讓學生以小組為單位進行合作，利用更多的七巧板進行拼圖。在學生完成任務后，教師還可以開展成果展示活動，將學生作品展示到教室內合適的位置，讓其他學生欣賞并評價。這樣，通過實踐作業，教師更好地引導學生將平面圖形與生活聯系了起來，以應用進一步讓學生掌握了平面圖形的知識，發展了空間觀念。