小學數(shù)學教學中培養(yǎng)學生空間意識的路徑探究

馮阿華

培養(yǎng)小學生的空間觀念，發(fā)展他們的空間意識是一項艱巨且具有深遠意義的教學任務。培養(yǎng)和發(fā)展小學生的空間意識是新課標所明確的核心使命之一。但是小學生空間觀念的培養(yǎng)并非一朝一夕就能完成的，而且會遇到很多困難。因此，在小學數(shù)學教學中，教師應抓實教學中的每一個細節(jié)，并開展一系列具體的操作練習，讓學生在學習“圖形與幾何”知識的過程中更好地建立對方向、位置、距離、大小、形狀等的感知，從而在不斷的學習與探索中增強空間意識，樹立空間觀念。

一、緊扣生活積累，增強空間感知

在小學數(shù)學教學中，教師應從學生的實際生活出發(fā)，構建系列的學習情境，引導學生從真實的生活事例中感悟數(shù)學知識，使他們在看、想、說、議等環(huán)節(jié)中逐漸形成良好的感知，并在具體的應用中牢固地掌握所學知識，增強空間意識[1]。接下來，筆者以“位置——上、下、前、后”一課的教學為例進行分析。

（一）依托生活，從實踐中積累空間感知

生活中的任何一個物體都是處在特定空間中的特定位置的。這雖然是常識，但是小學一年級的學生理解起來具有一定的難度。因此，教師應立足于學生生活，創(chuàng)設一系列生活化情境，引導學生在真實的情境中看一看、說一說，并通過一定的學習實踐逐漸建立空間感知，初步形成空間意識。首先，引導學生說一說自己的“前面”在哪里。筆者讓學生以自身為原點進行觀察與思考，并不時地與同桌進行交流與討論。通過溝通交流，學生能夠感受到“前面”就是臉朝著的方向，從而更好地理解空間的概念，形成對“前面”的認識。緊接著，筆者引導學生探究一個物體“前面”的意義，引導學生感悟“前面”的實質。通過學習，學生會逐步形成在物體或者人的“面前”的方向稱為“前”，以此順利實現(xiàn)了深化“前面”概念的目標。其次，引導學生開展自主學習。筆者與學生共同討論與“前”相對應的“后”在哪里，以及“后”是怎樣的構成。學生對照著“前面”概念的學習方法，初步建立了對“后面”的認知，并通過大量的交流與互動理解了“后面”的本質，與“前面”形成對比。通過對比式學習，學生能加深對“前”“后”的認識，并學會簡單地辨別“前”“后”。

（二）開展活動，在互動中形成空間感知

體驗是促進小學生開展深入學習的一種重要方式，也是他們形成空間意識的重要途徑。因此，在教學中，教師要結合學生的學習需要，搭建學習平臺，引導學生參與“議一議”“理一理”等內(nèi)容的學習[2]。在學習完“認識前后”的基礎上，筆者再指導學生探究“上下”概念時就顯得不那么復雜了，因為小學生已經(jīng)有了比較豐富的對“上下”的認知，教師只要把這部分學習有機地融入生活實例，就能幫助學生較好地建構起對“上下”這一方位的認知。首先，筆者利用教材中的主題圖，引導學生進行觀察與交流，讓他們在具體的情境中說出“上下”之間的關系。同時，在教室構建生活化情境，讓學生從一個個具體的物品擺放位置中進一步感悟“上”與“下”，形成視覺空間表象，讓學生感悟到“上下”并不是孤立存在的，而是相互聯(lián)系的。其次，筆者指導學生解讀主題圖，探究畫面中輪船的上面是什么，促使學生更好地理解前一部分所學知識，并將其應用到具體的實踐中。最后，筆者引導學生進行實踐操作，以此深化學生對所學知識的理解。并且筆者還在課桌的上面放一本書，在書的上面放一個文具盒。此時，筆者又引導學生說出對應的上下關系，幫助學生加深對“上下”概念的理解，從而促使學生構建起對“上下”的完整認知。

二、提升操作體驗，發(fā)展空間感知能力

抓好學生實踐操作環(huán)節(jié)，是小學生學習幾何圖形的重要支撐，也是發(fā)展學生空間意識的重要途徑[3]。例如，在“圓柱體的體積及應用”一課的教學中，筆者適時引入了實踐操作活動，通過操作刺激學生的多重感官，激發(fā)學生的學習興趣，使學生主動參與學習，提高學習動力，從而推動課堂教學的順利開展，讓學生在具體的操作過程中更好地建立空間觀念。

（一）操作與想象結合，提升學生的空間感知能力

著名教育學家蘇霍姆林斯基曾說過：“兒童的智慧就在他的手指尖上?！边@一經(jīng)典理論揭示了小學生的學習需要操作、想象作為支撐，并且小學生在形成空間感知能力的過程中需要開展大量的實踐操作。首先，在經(jīng)過一段時間的復習后，筆者圍繞教學內(nèi)容，創(chuàng)設了“玩一玩”體驗活動，引導學生拿出準備好的一張長方形硬紙片（在長方形硬紙片的長邊上固定一個竹簽或細鐵絲等），讓學生將長方形紙片繞著竹簽旋轉一周，觀察發(fā)生的現(xiàn)象，想象旋轉過程中的情景及蘊含的數(shù)學現(xiàn)象。其次，學生在操作過程中會進行一定的想象，所以教師要引導學生積極討論與交流，加深對體驗活動的感知。隨著“玩一玩”體驗活動的展開與學習交流的推進，學生會發(fā)現(xiàn)，這個看似簡單的活動本質上就是一個想象過程，并且硬紙片的旋轉軌跡就是一個圓柱體。在學生有了初步感知之后，筆者再次引導學生旋轉紙片，以進一步思考旋轉后的圖形及對應的數(shù)據(jù)，并嘗試思考圓柱表面積、體積的計算方法。

（二）思考與對話結合，促進空間感知積累

如果說思考是學習最有力的“利器”，那么對話就是實現(xiàn)思考分享、促進智慧碰撞的基本方式。因此，在小學數(shù)學“圖形與幾何”教學中，教師要高度重視思考與對話的結合，引導學生研究實例，深入思考，并開展溝通交流，加速空間觀念的建立。具體而言，教師可從兩個方面入手。首先，利用實踐教學，引導學生分析相關數(shù)據(jù)，計算圓柱的表面積和體積。在這樣的情境下，學生能夠較好地應用所學知識，并在小組討論中更有效地進行想象。其次，開展對話，實現(xiàn)思維碰撞。通過引導學生分享實踐操作感悟，可以有效加深學生對空間的認知。通過對話學習，學生可認識到：在硬紙片的旋轉過程中，繞著竹簽或鐵絲的那條邊實際上就是旋轉軸，是圓柱的高，對應的另一條邊則是圓柱的半徑。當知道了一個圓柱的高和半徑后，那么它的表面積和體積計算就變得較為簡單了。

從上述教學實踐來看，引導學生參與必要的操作練習，組織學生開展對話學習，可有效提升小學數(shù)學教學效果。在此過程中，學生會在動手中深入思考，在想象中發(fā)展空間觀念，并在實際問題探究與對話中實現(xiàn)空間想象能力的發(fā)展，從而提升空間感知能力。

三、促進交流分享，發(fā)展空間觀念

在課堂教學中，交流與分享對促進教學效果的提升具有很大的作用。其中，交流活動應是多維度、多樣化的。因此，在小學數(shù)學教學中，教師要善于引導學生觀察、討論，并搭建平臺，給學生提供清晰、生動的指導，讓交流、分享成為促進學生學習的活動，成為他們發(fā)展空間觀念的有力抓手。同時，這種精準的教學引導及讓學生分享、交流學習體會，有利于促進各項學習活動的有序開展，從而有效提升學生的學習效率[4]。

（一）分享生活積累，拓展空間學習感知

以小學三年級數(shù)學“軸對稱圖形”教學為例，筆者圍繞教學內(nèi)容，結合學生對軸對稱圖形的認識，靈活地構建教學情境，以拓寬學生的視野，為學生后續(xù)開展深入探究、溝通交流奠定堅實的基礎。首先，在教學過程中，筆者通過投影儀向學生展示一張圖，即瓶子圖案的一半，讓學生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗，對此圖形進行分析與思考，并說出這這個圖形具體是什么物品。與此同時，筆者還為學生創(chuàng)設了一個自由對話場景，引導他們把自己的想法分享出來，以給其他學生帶來更多的啟發(fā)。其次，筆者組織了分享活動，讓學生在暢所欲言中促進學習，加速空間想象力的提升。在交流過程中，學生也會有不同的想法：有的學生認為這是一個組合圖形，上面是半個圓，下面是“凸”形的一半；有的學生認為這是一個“凸”形物品的一半；還有學生認為這是一個瓶子的一半；等等。因此，學習分享活動既能加深學生對軸對稱圖形的認知，培養(yǎng)學生的空間想象能力，又能刺激學生的感官與思維，為學生更深入地認識軸對稱圖形奠定基礎。

（二）開展課堂對話，培養(yǎng)學生的空間觀念

指導學生通過操作理解空間觀念，探究軸對稱圖形的本質，是實現(xiàn)有效學習的根本途徑。

首先，在教學中，教師要創(chuàng)設一個有效的實踐操作情境，引導學生開展對應的操作，比如折一折、剪一剪，進而看一看得到的物體與猜想的結果是否一致[5]。

其次，引導學生進行交流。經(jīng)歷了折、剪、議等學習活動，學生的學習感知會變得更加豐富，思維也會變得更加敏銳。同時，學生還可通過展示學習成果、交流分享，進一步認清軸對稱圖形的本質。

隨著辯論、交流等活動的開展，學生能夠認識到軸對稱圖形的本質，明白投影儀所展示的圖形僅是原來圖形的一半，認識到對折后的軸對稱圖形的兩邊是重合的。

四、依托實踐學習，培養(yǎng)空間觀念

要想讓學生把習得的理論知識轉變?yōu)榧寄芎徒?jīng)驗，不是僅靠教師的講解、學生的互動等就能達成的，還需要學生利用所學知識去分析問題、解決問題，這樣才能提升知識應用能力[6]。在培養(yǎng)小學生空間觀念的過程中，教師應善于精心設計教學內(nèi)容和開展有效教學，學會站在學生的角度思考問題。因此，在小學數(shù)學教學中，教師應結合學生的實際情況，深入研究教材，引導學生應用所學知識解決問題，實現(xiàn)知識內(nèi)化，培養(yǎng)學生的空間意識。

（一）應用知識分析問題，提升空間感知能力

以“長方體體積計算”一課為例，教師如果只是一味地講解理論知識，而缺乏對實踐操作環(huán)節(jié)的重視，那么學生對“長方體體積計算”的學習也會始終停留在較淺的層面。因此，在教學中，教師應圍繞知識的實際應用展開，讓學生在解決一個個實際問題的過程中不斷地積累學習經(jīng)驗，提升空間感知能力。對此，筆者設計了一系列變式問題，如把一個密封的長方形水槽分別進行橫、豎擺放的操作，讓學生從水槽的不同擺放形式中探索長方體體積的計算方法，促進學生空間想象能力的發(fā)展。

（二）應用所學知識解決問題，加速空間觀念的形成

仍然以“長方體體積計算”教學為例，在教學中，筆者引入了生活化的實例，讓學生運用已學的“長方體體積計算”知識去研究挖沙坑、池塘等問題，還有用卡車運沙子鋪地等系列問題，以讓學生在具體的情境中更好地理解長方體體積的意義及計算方法，為他們的學習提供助力，加速學生空間觀念的發(fā)展。從中能夠看出，把小學生空間觀念培養(yǎng)與學生的實際生活聯(lián)系起來，讓他們在生活化情境中進行學習與思考，并運用所學知識去解決問題，能在一定程度上促進他們空間想象力的發(fā)展。用生活原型開啟小學生“圖形與幾何”學習之旅，是最為簡潔、高效的教學設計。因此，要想較好地培養(yǎng)和發(fā)展小學生的空間觀念，教師就要善于構建學習情境，引導學生應用所學知識分析問題、解決問題，讓他們在具體場景中實現(xiàn)學習突破，加速知識領悟，構建完善的認知體系。

綜上所述，在小學數(shù)學教學中，教師要以學生的認知水平和經(jīng)驗積累為基點，采取更為靈活的教學策略與教學手段，引導學生在觀察、比較、操作、交流等活動中，形成良好的空間觀念。因此，教師應創(chuàng)設有效的學習情境，給予學生動手操作的機會，讓學生在做中學、學中做，在分享學習體會的過程中進行思維碰撞，以此發(fā)展學生的空間想象能力，促進學生的全面發(fā)展。