基于空间观念核心素养的小学数学教学策略探究

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　　摘 要：空间观念是小学数学核心素养培育中的关键之一，小学生空间观念的构建离不开基础的几何与图形的知识学习，因此教师的课堂教学占据重要的地位。小学数学课本中每学期都有不少与空间观念培养相关的章节，因此教师应当结合着具体的教学内容，来帮助小学生们构建具体的空间，增强对各种图形及其规律的认识及分析问题的能力，促进学生空间观念的形成以及抽象思维能力的发展。
　　关键词：空间观念;核心素养;小学数学
　　空间观念这一核心素养的培育在小学数学教学中具体表现为学生对具体图形的直观感受、分析能力、空间构建的能力培养及解决问题的能力等等。在此我们需要简要明确空间观念这一核心素养的具体内涵，主要包括学生对空间的概括能力，即对空间的直观感受力;学生对空间的转化能力，即以抽象思维的思考方式来具体化地通过转化思想分析问题;学生对空间的想象能力，即从有到无、从无到有的创造意识的培育。这些空间观念核心素养是小学生数学学习以及能力培养的重要基础，也是核心能力，教师要采取有效的教学策略促进小学生们空间观念的形成与构建。
　　一、 基于教材内容，动手验证实例
　　教材内容是教师培育学生核心素养的基础和关键，学生在空间观念方面的认识大多都从教材内容中来，比如图形的运动，小学生能够感知到世间万物在运动，但是通过课本内容的学习，他们理解了万事万物的运动其实可以抽象为具体的图形来运动，以此来解释具体的运动规律。而对于一些较为复杂的空间知识的理解，教师可以借助让学生动手操作的方法，来帮助他们认识课本中具体的实例。比如四年级下册的《观察物体（二）》这一章节，需要学生们通过正面、侧面和上面三个角度对一些由小正方体组成的立体物进行观察，学生所面对的难点一般是不知道同一水平或垂直位置有几个被掩盖的小正方体。对于学生的这些困惑，教师可以积极准备教学材料，也就是小正方体型号的积木块，来让学生们自己动手搭建课本上出现的例子，以此来检验每个特定区域到底应该有多少个积木块。通过学生动手验证的方式，让他们在数学学习中获得了一定的实践乐趣;而且这个过程给予了小学生们充足的自我操作时间，他们在自主活动和讨论中领会了相关的教学内容，达到了润物细无声的教学效果。再比如教学梯形的面积的时候，要用到分割或补足的方法，与三角形、矩形的相关计算公式联合起来，因此教师可以通过给学生提供剪纸、折纸素材的方式，让学生通过动手操作来验证相关的公式与概念。对于小学生来说，直接动手操作来验证课本中的实例，有助于他们更好地理解相关的计算公式内在规律和逻辑，比起让学生在脑子中进行想象化的构建，直接的实践动手可以帮助他们直观理解具体的模型，从而达到对具体问题的具体分析。
　　二、 媒体辅助教学，加强空间训练
　　教育信息技术在小学数学教学中广泛的应用空间一直以来都受到小学数学教师的重视，因此在对空间观念的培养中，教师可以通过利用较为先进的多媒体信息技术来充实课堂，给学生提供更多的训练机会。例如空间观念培育中非常重要的转化思想的应用，让特定的图形活起来，化未知为已知。比如在平行四边形面积的计算教学中，通过割补的方式把一个平行四边形转化成一个长方形，从而较为简易地求出一个平行四边形的面积。教师还可以从矩形的面积计算公式出发，通过把长方形分割成两个直角三角形，以此来推导验证出两个直角三角形的面积应当是其对应的长方形的面积的一半等等。由于这些转化思想在平面几何图形面积计算中的应用一半都需要特定的图形作为例子，但是如果是教师在黑板上画图或者是用剪纸折纸的方式来给学生们呈现，显得不够灵活，容易浪费课堂上的时间。因此教师就可以通过多媒体技术，以课件、动画FLASH、小程序、视频等方式，来给学生们具体呈现这个图形转化的过程，不仅让教学的过程更加具有趣味性，而且学生对于相关知识的理解也更加直观。利用多媒体技术来辅助小学数学教学是常见的教学方式，在加强小学生空间观念培育上其还有更多的创造空间，比如教师可以通过构建教学平台的方式，让学生们在课余时间做作业的时候，利用教学平台中的技术软件进行图形的自我匹配和组合;还可以定期发布相关作业，让学生们通过网络平台进行作答，提供给学生更多的空间训练机会。
　　三、 借助生活经验，强化空间认知
　　对于小学生空间观念核心素养的培育，教师不能光从教材内容和教学技术手段入手，这些只是教学策略所需要的外部条件，而真正需要关注的是小学生的思维发展特点，即需要从哪方面来作为引导他们树立空间观念的突破口。从实际的教学过程中可以发现，当学生对一些空间概念比较模糊或陌生的时候，现实生活中具体图形的提示则很容易帮助他们理解这些内容。比如六年级下册中关于圆柱和圆锥部分内容的教学，学生们对于圆柱的理解则相对容易，因为生活中的水桶、垃圾桶等常见容器都有圆柱样式的;但是对于圆锥，学生凭字面意思可能难以正确联想到圆锥的具体形状，这时候教师可以结合着圣诞老人的尖帽子、漏斗、喇叭、铅笔头、沙堆、斗笠等现实生活中的具体事物，来达成对圆锥这一立体图形的特点认识。这些例子正是说明，生活经验对于小学生空间认知的建立是十分重要的，从生活中的事物来联想教材中的特定图形，有助于培养小学生的数学空间抽象能力。例如有的学生把火車的一节节车厢抽象为一个个长方体、把一棵圣诞树抽象为圆锥和圆柱的组合体等等，这些对于空间的主动认知与感知对于引导小学生构建自己的空间体系是大有裨益的。这种对于空间的理性认知不仅限于学生的联想，还需要学生能够动口动手进行表述出来，由此来强化学生的空间语言表达能力。如教师可以将一个由梯形和正方形组成的平面卡通房子呈现在多媒体课件中，并在关键的点、线上标注字母及数据，然后让学生通过观察这个生活中的常见抽象图来描述相关图形的特点及其相互关系。再比如，教师可以把学校的平面图展示给学生，要求学生通过看图来厘清学校内部各个标志性建筑物的位置关系。这种跟学校生活场景十分贴合的教学方式，不仅仅有助于学生通过观察来强化自己的空间语言表达能力，而且能够帮助学生在日常生活中建立具体空间与数学的联系，学生们走在校园中的时候，就会回想起课堂上所练习的内容，进而更好地理解学校生活中的空间布局。在边学边练边体验的过程中，小学生们的空间观念逐步建立起来了。这种借助生活经验来帮助学生构建自己的空间观念的形式能够独辟蹊径，一点一滴地通过实物观察、训练来引导学生，有助于丰富小学生们的数学认知世界，体会到数学与生活的广泛、密切联系，能够从生活的角度出发来理解、思考数学问题，将空间观念应用到与生活中的数学相关的领域，综合性地提升了小学生的核心素养。 　　四、 丰富课堂情境，引发空间想象
　　正如上文所提到的小学生喜欢用生活情境中的事物来理解相关的抽象图形，情境的构建对于空间观念的培育是有着很大积极影响的，不仅锻炼着小学生的抽象思维能力，还启发着他们通过具体的情境延伸想象，构建自身的空间想象体系。情境的构建在小学数学的课堂教学中实际上有着众多的实现形式。首先教师可以通过游戏情境来引发学生的不断思考，如构建一个小兔和小松鼠一同寻宝的游戏，两人需要在图形王国中不断闯过各种关卡才能找到自己想要的寶藏。因此教师明确了故事游戏的大背景之后，就可以利用课件或动画FLASH的形式来引导学生一起跟小兔和小松鼠他们闯关，帮助他们破解图形难题。例如第一关可以是有关对称方面的，这时候教师可以利用电子白板展示一棵图画树的左半边，闯关的要求就是需要准确画出这棵树的右半边。空白的部分给了学生们无限的遐思，未知的探索让学生们觉得这个游戏津津有味、十分有趣。这时候教师可以选择一些学生到台上来补足右边半部分的内容，如果学生画的正确，那么便会直接显示出闯关成功。这种及时反馈的游戏给予了学生极大的学习动力，他们可以跟着虚拟人物的足迹，和他们同思考共同进退，在游戏的一个个关卡中应用自己已经学过的几何知识。这种故事的形式也非常新奇有趣，不是用教师口头表述或文字的形式显示出来的而是通过图片、音频和视频的形式让学生深入到这样的故事游戏情境中去。除了游戏情境的构建，教师还可以通过播放与空间立体图形相关的科技、数学类纪录片，来打开学生的空间认知世界，激发他们探索未知的空间概念的想象力。比如3D打印技术、VR技术等等，通过对这种先进科技力量的视频展现，可以对所教学的内容进行有效的补充，同时激活了学生的未知数学空间，引发了他们的好奇心。前文所提到的关于堆小正方体来观察其三个面的图形，其实也需要学生的想象能力，动手操作固然有助于学生更好理解，但是动手操作的条件有限，学生必须建立起空间想象的能力才可以在任何情况下都能自主解决类似的问题。因此教师可以借助美术情境来帮助学生理解这样的空间概念。小学生们都喜欢动笔画画，那么教师可以让学生自选主题来画一幅实物画，比如林立的楼房、交错摆放的水果等等，这样的画作必然会牵涉到物与物之间的遮挡关系，美术还可以激发学生的灵感，引领他们更好地理解未知的想象空间。
　　五、 结语
　　综前所述，小学数学教学中对学生空间观念核心素养的培育离不开有效的策略引导，具体表现为教材内容的基础扎实、多媒体的实践应用充实、学生生活化的直观感受以及情景构建的真实化等等。除了有效的教学路径之外，教师还要充分考虑到小学生这一年龄阶段的心理发展特点以及数学思维的发展阶段，分析他们对空间观念的认知的能力，再结合具体的教学内容分析策略的可行性，以此促进小学数学课堂教学的高效化。
　　参考文献：
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　　作者简介：
　　郑小芬，福建省漳州市，福建省漳州南太武实验小学。
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