基于數(shù)學(xué)直觀的小學(xué)數(shù)學(xué)空間與幾何大單元教學(xué)優(yōu)化策略

在新課程標(biāo)準(zhǔn)中，學(xué)生需要通過實際問題解決任務(wù)和模擬實際應(yīng)用場景來增強(qiáng)空間思維和幾何直觀能力。基于數(shù)學(xué)直觀的教學(xué)策略，特別是在空間與幾何的教學(xué)中，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的空間感知能力和幾何直觀能力。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)教材中空間與幾何單元的主要內(nèi)容和特點

一年級上冊：第3單元“認(rèn)識立體圖形”。一年級下冊：第 1 單元“認(rèn)識平面圖形”。二年級上冊：第3單元“角的初步認(rèn)識”、第5單元“觀察物體（一）”。二年級下冊：第3單元“圖形的運動（一）”。三年級上冊：第7單元“長方形和正方形”。三年級下冊：第 1 單元“位置與方向（一）”。四年級上冊：第3單元“角的度量”、第5單元“平行四邊形和梯形”。四年級下冊：第2單元“觀察物體（二）”、第7單元“圖形的運動（二）”。五年級上冊：第2單元“位置”、第6單元“多邊形的面積”。五年級下冊：第 ¹ 單元“觀察物體（三）”、第3單元“長方體和正方體”、第5單元“圖形的運動（三）”。六年級上冊：第2單元“位置與方向（二）”、第5單元“圓”。六年級下冊：第3單元“圓柱與圓錐”。

小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的空間與幾何單元呈現(xiàn)出從簡單到復(fù)雜的遞進(jìn)式特點，內(nèi)容涵蓋了從基礎(chǔ)的圖形認(rèn)知到復(fù)雜幾何公式的應(yīng)用。低年級學(xué)生主要學(xué)習(xí)立體圖形與平面圖形的認(rèn)識，通過直觀的圖形操作幫助學(xué)生建立對形狀和空間的感知。隨著年級的提升，教材內(nèi)容逐漸過渡到角度、圖形變換等更為抽象的概念，旨在幫助學(xué)生理解圖形的性質(zhì)、運算規(guī)律及其在實際中的應(yīng)用。教材通過豐富的圖形展示和實踐活動，為學(xué)生提供了全面的幾何思維培養(yǎng)空間。

二、各階段學(xué)生在空間與幾何學(xué)習(xí)中的需求和興趣點

（一）低年級學(xué)生：圖形認(rèn)知的原型與探索

學(xué)生處于幾何學(xué)習(xí)的啟蒙階段，空間思維以直觀感知為主，對幾何圖形的認(rèn)知處于感性探索階段。學(xué)生的需求主要集中在如何通過具體的物品和活動進(jìn)行形狀的辨識和分類。此外，低年級學(xué)生對圖形的變化與組合具有強(qiáng)烈興趣，能夠通過觀察和操作培養(yǎng)他們的形狀記憶與空間想象力，為后續(xù)抽象思維的發(fā)展打下基礎(chǔ)。

（二）中年級學(xué)生：抽象思維的萌芽與形狀轉(zhuǎn)化

學(xué)生的抽象思維開始萌芽，他們不僅能認(rèn)識幾何圖形的基本特性，還能開始理解圖形變換的規(guī)律。學(xué)生的需求逐漸轉(zhuǎn)向如何通過幾何圖形的轉(zhuǎn)動、對稱、旋轉(zhuǎn)等方式來探索其內(nèi)在規(guī)律。此時，學(xué)生對形狀的轉(zhuǎn)化和對稱表現(xiàn)出濃厚的興趣。通過多樣的動手實踐活動，不僅能強(qiáng)化學(xué)生對幾何圖形性質(zhì)的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

（三）高年級學(xué)生：幾何公式的應(yīng)用與復(fù)雜圖形理解

學(xué)生具備了較強(qiáng)的抽象思維能力，學(xué)習(xí)需求集中在如何將所學(xué)的幾何知識應(yīng)用于實際問題的解決。學(xué)生對幾何公式的求解和復(fù)雜圖形的理解興趣較高，尤其是在學(xué)習(xí)多邊形面積、體積等內(nèi)容時，能夠?qū)⒐脚c生活中的實際情境相結(jié)合，并進(jìn)行計算與分析。這一過程促進(jìn)了學(xué)生幾何應(yīng)用能力和邏輯思維能力的提升。

三、基于數(shù)學(xué)直觀的小學(xué)數(shù)學(xué)空間與幾何大單元教學(xué)優(yōu)化策略

（一）動手操作，空間感知與實踐并重

動手操作不僅是培養(yǎng)學(xué)生空間感知能力的有效方式，也是幫助學(xué)生深化對幾何概念理解的關(guān)鍵手段。針對低年級學(xué)生的認(rèn)知特點，通過立體圖形拼搭和拆解活動，讓學(xué)生直觀地感知不同立體圖形的組成和結(jié)構(gòu)。例如，在教學(xué)“認(rèn)識立體圖形”時，讓學(xué)生動手制作立體圖形，加深對基本幾何體的形狀、特點以及它們之間的關(guān)系的理解，培養(yǎng)空間想象能力。中年級學(xué)生則可通過“幾何圖形的運動”提升空間感知能力，通過折紙、剪紙等實踐活動，在轉(zhuǎn)動、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)等過程中體驗圖形的運動變化，將抽象的幾何圖形與現(xiàn)實生活中的形態(tài)變化建立聯(lián)系。對于高年級學(xué)生，動手操作活動可以進(jìn)一步引導(dǎo)他們將幾何知識應(yīng)用于實際問題的解決。例如，在學(xué)習(xí)“多邊形的面積”時，通過測量與計算的實踐活動引導(dǎo)學(xué)生在實際環(huán)境中測量與計算面積，使用幾何圖形模型親自操作量取邊長，計算面積，或在生活中找到相似的幾何圖形來驗證自己的計算結(jié)果。

（二）圖形探索，直觀學(xué)習(xí)與思維拓展

圖形探索是一個多層次的認(rèn)知過程，能夠激發(fā)學(xué)生的直觀學(xué)習(xí)與思維拓展。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行圖形探索，幫助他們逐步發(fā)展從直觀到抽象的思維過程。以“角的初步認(rèn)識”為例，學(xué)生通過觀察實際物體，直觀地感受角度的存在和變化，從而為后續(xù)角度度量和角度性質(zhì)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。對于中年級的學(xué)生，可以通過多種圖形的轉(zhuǎn)化與組合，推動學(xué)生對圖形的多維度理解。例如，在學(xué)習(xí)“長方形和正方形”時，讓學(xué)生通過變換長方形的邊長，探索長方形與正方形之間的關(guān)系。圖形探索幫助學(xué)生更好地理解幾何圖形的性質(zhì)，培養(yǎng)他們的空間想象能力和邏輯思維能力。對于高年級學(xué)生，圖形探索的重點可以轉(zhuǎn)向為復(fù)雜圖形的分析。在“圓”這一單元的教學(xué)中，可以引導(dǎo)學(xué)生使用圓規(guī)和量角器等工具探索圓的各種屬性。學(xué)生在掌握基本概念后，可以通過實際的幾何作圖活動進(jìn)一步拓展幾何思維。

（三）游戲引導(dǎo)，幾何想象與空間結(jié)構(gòu)

利用游戲引導(dǎo)教學(xué)，有效地幫助學(xué)生理解幾何學(xué)習(xí)中的抽象思維和空間結(jié)構(gòu)。比如，在學(xué)習(xí)“認(rèn)識立體圖形”“認(rèn)識平面圖形”這兩個單元時，教師可以設(shè)計“圖形拼圖”游戲，學(xué)生通過實際操作感受圖形的拼合和分解，建立起對圖形空間關(guān)系的直觀感知，進(jìn)一步提升空間結(jié)構(gòu)思維。對于中年級的學(xué)生，游戲設(shè)計為與“幾何變換”相關(guān)的任務(wù)，讓學(xué)生旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)圖形，直觀地理解幾何變換的性質(zhì)，加深對幾何圖形轉(zhuǎn)化和空間結(jié)構(gòu)的理解。在高年級教學(xué)中，游戲可以更加富有挑戰(zhàn)性，注重讓學(xué)生將所學(xué)的幾何概念與實際問題結(jié)合。例如，在學(xué)習(xí)“多邊形的面積”時，設(shè)計“建筑設(shè)計師”角色扮演游戲，學(xué)生通過測量和計算不同形狀的圖形，模擬設(shè)計建筑的過程，從而提升學(xué)生的幾何想象力、空間結(jié)構(gòu)理解能力，并能夠靈活運用所學(xué)知識解決實際問題。

（四）多元評價，興趣激發(fā)與能力提升

多元評價能夠全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并為教師調(diào)整教學(xué)策略提供依據(jù)，有效地幫助學(xué)生全面發(fā)展，提升他們的數(shù)學(xué)能力。在低年級階段，評價應(yīng)注重學(xué)生的操作性和參與感。例如，教師可以通過觀察學(xué)生在“認(rèn)識立體圖形”時的拼搭表現(xiàn)，及時了解學(xué)生對圖形的認(rèn)知情況。通過學(xué)生在操作過程中的問題解決和思考，教師可以評估他們是否真正理解了立體圖形的構(gòu)成，是否能自主進(jìn)行探索。對于中年級的學(xué)生，評價的重點應(yīng)轉(zhuǎn)向?qū)W生的邏輯思維能力和抽象理解。在“圖形的運動”或“角的度量”單元中，教師可以通過設(shè)計小組合作任務(wù)，鼓勵學(xué)生一起解決實際問題，形成綜合評價。學(xué)生之間的合作與討論，可以幫助他們加深對幾何概念的理解，提升數(shù)學(xué)表達(dá)能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。到了高年級，評價方式應(yīng)更注重學(xué)生的幾何應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)的提升。在“多邊形的面積”這一單元中，教師可以通過設(shè)計項目化任務(wù)，如讓學(xué)生完成一個“生活中的幾何圖形”項目，要求學(xué)生在日常生活中找到應(yīng)用幾何知識的實際場景，進(jìn)行圖形分析、數(shù)據(jù)測量和面積計算。實踐性的評價方式不僅能激發(fā)學(xué)生的實際應(yīng)用興趣，還能促進(jìn)他們將幾何知識與生活緊密結(jié)合，培養(yǎng)其解決實際問題的能力。

四、結(jié)束語

通過本文的教學(xué)優(yōu)化策略，可以在不同學(xué)段、不同層次上逐步提升學(xué)生的空間思維和幾何能力。通過動手操作、圖形探索、游戲引導(dǎo)和多元評價等方式，學(xué)生在輕松、互動的學(xué)習(xí)環(huán)境中，不僅能掌握數(shù)學(xué)知識，更能激發(fā)其對數(shù)學(xué)的興趣，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定堅實基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]麥正東.數(shù)學(xué)思維可視化在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].求知導(dǎo)刊，2024（36）.

[2]吳積良.新課標(biāo)理念下小學(xué)數(shù)學(xué)大單元整體教學(xué)實踐[J].天津教育，2024（06）.

[3]趙婷.小學(xué)數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)實踐—以人教版五年級上冊“多邊形的面積”為例[J].新課程，2024（04）.

[4]王玉蓮.基于大觀念的小學(xué)數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)實踐路徑[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教育，2024（Z1）.