小学数学图形教学中学生空间观念建构的行动研究

雷发学

【摘要】现阶段，社会对于学校教学的要求相较于以往而言也有了层次化的增长和提升，不再以传统的二维空间为本位，而是更加强调想象力的培养。这就要求相应的教学主体也应当从传统的教学模式中脱离出来，制定可行有效的措施来培养学生的综合能力。而数学作为培养学生空间能力和图形感知能力的重要基础，在这种情况下也应当受到高度的重视和关注，特别是在小学阶段，要尤为重视学生空间概念的构建。本文以小学数学为出发点，重点对学生空间概念的构成进行研究和探讨。

【关键词】小学数学  图形教学  空间概念  方法研究

【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）31-0115-02

引言

图形教学是小学数学中必不可少的重要内容，也是帮助学生理解抽象性理论概念的核心基础，在整个数学体系中都占有重要地位。但值得注意的是，现阶段的图形教学反而是数学课堂中较为薄弱的环节，在实际的课堂开展中往往会受到各种主客观因素的影响和限制，因此也积累了一些弊端和不足。对此，相应的教学主体应当更加积极地探索培养学生空间概念的方法和措施。

一、立足概念，阐述内涵

就单纯的空间观念这一概念来讲，其主要指的就是个体对几何图形，立体图形或者是客观存在的基本事物的形态、规格、位置变化等等因素的认知和理解，并以此为基础，在脑海中构建出的大致图像。而就新课改对数学课堂所提的要求来看，在小学阶段，在具体培养学生空间观念的过程中，教师要引导学生在观察具体客觀物质的基础上，在脑海中勾勒出具体的几何图形，并且要在几何图形的想象中，对应出现实的具体实物。同时，还要让学生懂得如何想象几何图形的三视图，以及几何图形在展开之后如何转化。此外，学生也要能够独立绘制出简单的立体图形，并且也要能够在观察图形的基础上，分解出形体的基本构成，并探究其运动变化的形态。再者，教师也要引导学生对几何图形的位置关系或者是物体之间的位置关系，作出恰当的描述和讲解，也就是用直观性的思维去进行分析。而以上这些要求，也为教师的课堂教学提供了宝贵的思路和指导意见。就外国学者的理论研究结果来看，对外部空间表象的观察，在很大程度上是依赖着儿童的内心意识和自主行为，而之后才逐渐构建起了相应的运算系统。就儿童的发展来讲，他们对抽象形状的感知并不是对其物体实质属性的探究，而是在各种自主行为结合的基础上所协调而成的结论。包括对长方体，正方体等等形态的认知，都是在儿童先前的实体物质探索基础上，例如积木玩具等等，通过相应的触摸，演练或者操作等一系列行为，再通过后续的协调，进而形成概括性的认知。而从大多数的专家意见中也可以看出，就小学阶段的学生来讲，其空间观念的形成需要经历相应的阶段和过程，而这一过程可以分为四个节点，首先是具体的物质观察，其次是模型的观察，还有就是标准图形的观察，最后才是脑海的抽象探究。

二、剖析内涵，论述意义

从新课程标准对数学空间概念培养的具体定义来看，其大致的意义可以列为以下几个方面：

（一）拓展生活认知

就小学生的日常经历来讲，他们尽管年纪较小，但在生活中也随处可见相应的空间物体，并且也都在无时无刻接触着相关的空间知识，例如方向、距离、远近位置等等，这都是数学空间观念在生活中的鲜明体现。而学生若是在课堂上深入对空间观念的实质性构造，那么他们对日常生活的感知也必定会有所提升，学生会更加灵敏地捕捉生活中的物体，拓展对实际世界的认知和思考。并且，学生也可以以此为基础，将他们在实际世界中积累的经验，总结成系统的知识体系。

（二）提高想象能力

空间观念的核心锻炼，便在于想象能力的塑造和培养，而想象本质上也是对现实物体进行思维加工和再创造的过程，学生通过对实际物体的观察和分析，在脑海中构建出抽象的图形，这本身也是想象思维运转的体现。也就是说，空间观念的构建有利于学生提高自身的想象能力，并且也可以让学生通过想象来提高自身对于事物的推理能力，有助于学生解决图形的相关问题，利用已经掌握的基础知识去探究一切实质性的挑战。

（三）促进直观思考

由于小学阶段的学生理解能力有限，因此他们对事物的分析和思考，也往往都以自身的直观感知为主，他们通过自身的眼睛，去观察实际存在的客观物质，并将它们在脑海中勾勒出来。而空间观念本身也是以物体为客观参考对象，因此，这一观念的构建，也可以让小学生提高自身的直观思考能力，让小学生通过对形象的直观反映，去建立较为系统的图形认知，这也是对学生形象思维的有效锻炼。

三、纵观整体，分析不足

现阶段，小学数学课堂在图形教学中存在的主要问题大致可以列为以下几个方面：

（一）意识薄弱

当下，有相当一部分数学教师并没有从思想上认识到图形教学的特殊性，并没有将空间理论的学习同其他平面知识的教学区分开来，在实际课堂上仍旧采用较为传统的二维方法来引导学生进行探究，并没有从具象化的角度来帮助学生理解空间知识，这就会在很大程度上导致学生学习的片面化和单一化，这会在很大程度上降低学生对于图形学习的积极性，会让学生认为图形的教学是枯燥乏味的，也会限制学生的空间思维能力和想象能力[1]。

（二）方法不当

现阶段，有相当一部分教学主体并没有重视对空间教学方法的创新和拓展，仍旧采用传统的知识宣讲的模式来执行课堂任务。然而值得注意的是，空间概念的培养是一项发展性的过程，其具体的学习和锻炼在很大程度上都依赖着学生的主观意识和能动性。只有让学生在潜意识里养成用空间思维解决图形问题的理念，才能够真正促进其实践能力的优化。但许多教师在课堂上却并没有给学生保留充分的练习时间和空间，而是将大部分的教学时间都分配在图形概念的讲解上，若是学生没有在学习理论知识的基础上得到有效的锻炼和实践，那么其实际的学习效果和质量也会大打折扣。因此，图形教学中实际训练的忽略是影响教师教学质量的核心所在[2]。

（三）联系不足

数学中所包含的图形概念是与日常生活息息相关的，与图形有关的基本元素几乎都能在社会实践中找到原型，这就要求教师在课堂上要重视理论与实践的有机统一。但这恰好也是当下教师都普遍忽视的环节，有许多教师在课堂上并没有重视对学生的思维引导，仅仅是让学生紧跟自己的步伐来进行知识的学习，没有重视对学生意见和建议的询问，同时也没有尊重学生的不同意见和想法。这也就足以说明，教师在图形教学的过程中过于依赖自身的主观臆断和历史经验，并没有注重对学生积极性的调动，同时也让知识同实际生活割裂开来，会在很大程度上限制学生的思维空间。

四、对症下药，解决问题

根据上文中所叙述的当下图形教学中存在的问题和不足，可以大致将解决的措施列为以下几个方面：

（一）强化图形描绘

从本质上讲，小学生在接触图形基本知识的过程中，其自身已经对图形的基本结构和外观有了一定的了解，并非一窍不通，而这些已有的理解基础来自于学生对于自身现实生活的感悟和观察。但值得注意的是，尽管小学生已经对部分图形有了一定的认识，但他们对于图形所表达出来的知识概念和定义却全然不知，并不能将具象化的图形同抽象化的理论知识联系到一起。这也就是说，小学生对于图形知识的感知往往是形象化的，而非空间化和系统化的。在这种情況下，教师在课堂上应当给学生留有充分认识图形的时间，并且要给予学生一定的练习余地。教师要让学生在认识图形基本特征的基础上，对简单的图形进行自我描绘，并对其进行一定的指导，帮助其改正错误和不足[3]。例如在《长方形和正方形》这一章节的教学中，教师可以事先在课堂上对长方形和正方形的基本特征进行一定的讲解，进而以此为基础布置相应的随堂任务和作业，让学生动笔在纸上画出其自身在脑海里勾勒出的长方形和正方形。在学生具体绘画的过程中，也可能会出现长方形和正方形的理解产生偏差的情况。教师对此要保持足够的耐心和细心，要对学生的错误进行指导和纠正，并举出特定的例子，进而让学生更好地理解自身的不足。在检查完毕之后，教师也要同先进的信息技术相结合，要用多媒体教学平台播放特定的视频或者是展示图片，以此来加深学生对于长方形和正方形的理解。

（二）强化生活结合

教师要从思想上认识到数学知识与现实生活的紧密联系，要认识到数学的本质也是对现实生活各种实际现象的总结与升华，并以此为基础来改善自身的教学模式。教师在实际课堂教学中要加强对现实生活事例的援引，可以将书本上所介绍的图形同现实生活中的具体参照物联系起来，并将两者进行比较与分析。小学生由于自身年龄较小，其学习能力和认识能力的发展都有一定的限制，这也就意味着他们对于图形知识的理解在很大程度上都依赖于教师的引导和示范，因此教师要以身作则，帮助学生在比较的过程中养成空间图形联系现实的良好习惯，进而构建出属于自身的学习框架和模式。例如在圆柱、圆锥、圆形和三角形等图形的学习中，教师可以将生活中所能见到的实体物同这些抽象的图形联系到一起，可以是月亮，可以是足球，可以是国旗杆，也可以是车轮，这样就可以让学生在日常生活中学会观察自身的所见所感，并与特定的图形知识联系到一起[4]。

（三）深入实践配合

空间观念的构建，并不能仅仅通过个体的实际训练就能够完成，重要的是应当促进不同主体之间的相互配合，实现取长补短和相互借鉴。因此，教师在课堂上应当注重学生之间的合作与交流，为他们布置相应的小组任务，例如制作立体图形，并绘制出立体图形的三视图，并描绘出三视图的特点，这一系列的工作都可以分配给小组内的不同成员来完成。而在这一过程中，教师不应当直接告诉学生最终的答案，而是应当正视学生可能犯下的错误，在适当情况下，教师甚至可以鼓励学生多多积累实践中的失误，帮助他们进行反思。同时，教师也应当注重不同小组的互补作用。

结束语

综上所述，强化对小学生空间观念的构建具有必要性和合理性，这是帮助学生理解图形知识的应有之策，也是提高数学课堂质量的必要途径。在实际强化的过程中，教师要从主观和客观上共同落实空间图形教学的大纲要求，要将空间图形的特殊性同其他数学知识区分开来，制定出适合学生客观情况的教学方法，同时要对自身的模式进行阶段性的检查，分析其优点和缺点，并在后期加以完善。空间观念的构建是一个循序渐进的过程，教师不得急躁冒进。

参考文献：

[1]刘庆伟.小学数学图形教学中学生空间观念的培养探析[J].情感读本， 2017（15）：37.

[2]陆卫英，芮婷.基于学生已有经验 循序建构空间观念——“图形的旋转”教学设计与思考[J].小学数学教师，2017（2）：69-73.

[3]陈小倩.核心素养下小学数学空间观念的培养[A].2019全国教育教学创新与发展高端论坛集（卷三）[C].2019.

[4]沈俊杰.通过表象的建立，发展学生的空间观念——对比研究不同版本教材对“平行与垂直”教学内容的处理[J].小学教学：数学版，2017（5）：50-52.