緊扣核心素養 深化空間觀念

在核心素養導向的教學改革背景下，數學課堂正經歷從知識傳授向素養培育的范式轉型。筆者在執教《長方體和正方體的認識》時，深刻體會到：當教學停留于知識表層傳遞時，即便教師講得透徹，學生仍可能陷入“操作機械化、表達碎片化、思維淺表化”的困境。本次磨課實踐以《義務教育數學課程標準（2022年版）》“三會”核心素養為綱領，依托具身認知理論與建構主義學習觀，構建“操作—表征—抽象”的認知進階路徑，現從理論觀照與實踐創新的雙重維度展開反思：

一、基于認知規律的實踐創新：核心素養的具象化建構

（1）具身操作：空間觀念的認知奠基。依據皮亞杰認知發展理論，小學生正處于前運算階段向具體運算階段過渡時期，對立體圖形的認知需通過動作表征實現內化。課始設計了“三維瀏覽—多維操作”的認知啟動環節：讓學生通過觸摸實物表面建立面的直觀感知，拆解框架模型時經歷“面—棱—頂點”的幾何要素生成過程，在還原模型中完成“二維平面—三維空間”的轉化訓練。這種“操作鏈”使學生從視覺辨認逐步發展至分析特征，尤其在測量棱長按“長、寬、高”分組時，通過“數據量化—空間定位”的雙維驗證，將“相對棱相等”的特征從表象認知升維為結構化理解。

（2）模型建構：推理意識的進階發展。教學中運用類比推理與歸納推理雙軌策略：從長方體到正方體的特征遷移，通過“屬概念—種概念”的認知同化，建立“正方體是特殊長方體”的類屬模型；而特征歸納環節采用“數據收集—規律抽象”的科學探究范式，學生基于拆解得到的12條棱長度數據，自主發現“棱可以分為3組，每組4條，相對的棱相等”的空間分布規律，這一過程實質是從具體實例中提煉本質屬性，實現從操作經驗到數學概念的抽象跨越。

（3）跨學科實踐：綜合育人的生態建構。本課以新課標教育理念為指引，構建“數學探究+技術實踐+科學思維”的跨學科場域：魔術導入環節滲透空間變換的數學思想，學具制作融合勞動教育的技術要素，誤差分析對接科學探究的實證精神。這種設計呼應了新課標“學科實踐”的育人要求，使學生在“做中學”中體會數學作為科學語言的工具價值，尤其在處理“交接處厚度導致測量誤差”時，自然銜接體積與容積的本質差異，體現知識建構的系統性與生長性。

二、教學策略的理論觀照：素養落地的機制分析

（1）問題驅動：高階思維的腳手架搭建。依據布魯納發現學習理論，設計“探究三問”的問題鏈：“研究對象的幾何要素是什么？、如何用數據驗證特征？、特殊模型的本質關聯在哪？”這一序列問題將抽象目標分解為可操作的子任務，又通過“誤差分析”等生成性問題，引導學生從確定性認知走向批判性思維。當學生提出“用還原法驗證棱的分組”時，實質是在踐行科學的思維方法。

（2）評價整合：教—學—評一致性的素養導向。課前制定的“三維評價單”直指核心素養：操作評價對應空間觀念的動作表征水平，語言評價關注數學抽象的符號轉化能力，關聯評價則指向模型意識的建構質量。這種嵌入式評價機制，使學習過程始終圍繞\"三會\"目標展開，實現在理論指導下的個性化反饋。

三、素養培育的深層反思：從實踐困境到理論突破

（1）空間表征的維度轉換障礙與對策。部分學生在描述棱的方向時出現“上下左右”的方位混淆，本質上是尚未建立穩定的三維坐標系認知。改進策略基于空間知覺發展理論：可以在教室設置“三維坐標軸”，也可以借助身體方位建立具身參照，這樣“直觀性教學”的原則，通過多感官通道強化空間方位的神經聯結。

（2）數學語言的結構化表達缺失與改進。學生表述特征時的模糊性，如“幾條棱一樣長”，反映出邏輯表達與幾何語言的斷層。依據數學語言習得理論，設計“方法—結論”的雙要素表達支架：“我通過______（測量/拆解/對比）發現，長方體的______（棱/面）具有______（數量/位置/大小）特征”。這種框架使思維過程可觀察、可優化。

（3）現實聯結的應用遷移不足與拓展。盡管教學中列舉了生活實例，但應用層面仍停留在表象關聯。基于情境認知理論，可增設“生活中的長方體、正方體”項目任務：讓學生在說的過程中加強“數學建模—現實應用”的閉環設計，能有效發展學生的應用意識與創新精神。

本次教學實踐印證了一個重要論斷：空間觀念的發展不是幾何知識的簡單疊加，而是學生在操作中建構、在推理中抽象、在應用中深化的素養生長過程。未來教學需進一步依托\"認知科學理論—課程標準要求—教學實踐創新\"的三維框架，讓數學核心素養不僅停留于理論話語，更轉化為學生在真實問題解決中“會用數學的眼光觀察現實世界、會用數學的思維思考現實世界、會用數學的語言表達現實世界”的關鍵能力——這正是素養導向教學的本質追求。