基于生活情境发展学生空间观念——以“制作积木收纳盒”为例

◎ 沈天洋

一、教学案例设计背景

（一）课标要求

在立德树人背景下想要培养小学生的德育品质，不仅仅需要数学教师进行课堂教学的时候讲解基本的数学知识，还需要结合德育理念进行德育渗透，使学生能够养成良好的德育品质。培养学生数学素养，本质上也是培养学生综合性思维形式，养成把所学知识应用于生活的习惯。其中，空间观念是根据物体特征抽象出几何图形，根据几何图形想象出所描述的实际物体，依据语言的描述画出图形等，尤其需要学生经历不断补充、延伸、完善的学习过程。小学二年级学生的实际生活经验让他们对空间或几何图形都有了一定的感性认识，但是往往这些认知基础是不够的。教师在课堂上仍需要创设生活化的问题，唤醒、激活学生初步的空间观念，让学生产生想要进一步了解几何图形的迫切感。

在数学学科教学的过程中，教师需重视教学与生活实际的联系，一方面将学生课堂中学到的数学知识转换成生活技能，另一方面将已有的生活经验转变为数学知识，让学生借助数学知识去解决更多的生活问题。为此，笔者通过组织学生围绕玩具的收纳问题进行观察、测量、拼搭等课堂活动，丰富学生的直观感受，辅助学生归纳几何图形的基本特征，最终有效地促进学生形成空间观念。

（二）个人实践

笔者所在学校的跨学科生活德育课程为落实小学数学教育目标提供了丰富的教学资源和生动的生活情境。上海市闸北田家炳小学二年级生活德育课程围绕“收纳”这一主题开展跨学科学习。收纳不仅是一项劳动技能，更是一种生活态度，学会收纳不但能营造整洁环境和养成良好习惯，还能整理好每天的心情，从而积极创造美好生活。学生品德在收纳上具体地表现在能不能自己整理收纳自己使用的物体，进而帮着收纳家庭和集体共同使用的物体，这体现学生是否具有自理自立、关心他人和集体的意识和能力，以及勤劳、健康、向上的生活态度。同时，收纳需要对物体进行分类，要考虑空间的合理利用，与数学的空间观念相关，因此收纳活动与数学学习可以建立密切联系。《上海市小学数学学科教学基本要求》也指出：初步形成观察物体、动手操作等良好习惯；经历发现物体特征的过程，建立物体与其特征的双向联系；能在周长、面积及算法的探索中获得成功的经验。

围绕这个课题，笔者研究、设计了一节将数学课与生活德育课程融合为一体的教学活动“制作积木收纳盒”。一年级生活德育课程中学生已经初步接触收纳的方法，学会整理自己的书包和课桌。二年级需要逐步培养学生集体意识，让学生学会留意和改善身边的环境并感受收纳的美。数学方面一年级学生有了关于正方体与正方体的感性认识，二年级学生掌握了按照物体特性分类的能力，也知道正方体与长方体的顶点、棱、面及其数量等特征。在这个活动中，还需要通过动手操作进行长方体、正方体的拼建。基于这样的学情，笔者以学生课间拼搭的积木作为切入口，创设教学生活情境，提出生活难题，引导学生利用数学知识解决收纳问题。笔者为此设定的教学目标是：让二年级学生在数学知识的实践活动中意识到收纳的高效性、节省空间的重要性；帮助学生养成主动爱惜身边事物、收纳整理教室公共物体的良好行为习惯，同时营造良好的课间休息和文明使用公共物体的氛围，自觉地爱护自己的家和班级这“第二个家”。

二、“积木收纳盒”教学过程

（一）导入环节：反观生活场景，引发学习动机

在引入环节，学生观看事先录下的课间活动视频，视频中学生在教室活动区内拼搭积木，上课铃声一响，学生丢下手中的积木，回到座位上课，而活动区留下了大量零散摆放的积木。通过这一学生熟悉的生活情境，他们发现积木“无家可归”，从而引发对行为的反思与学习如何收纳的迫切性。教师进而引导学生联想到在生活中、教室里大人是如何有序地收纳物体，让学生意识到收纳的重要性，并尝试使用数学知识帮助积木回“家”，继而激发学生探究精神。

在围绕视频的讨论中，学生很快发现身处于这样的环境中会存在以下问题。

（1）在人来人往的活动区，若自己不注意踩到积木，便会滑倒受伤。

（2）在拼搭积木的过程中，若自己在大量零散的积木中想找寻指定积木，往往需要更多的时间，会降低拼搭积木的乐趣。

教师顺着学生发现的问题，进行追问，引导学生思考 “怎么办”。

师：课间同学们都很喜欢玩积木吧，你愿意说说为什么喜欢玩积木吗？

生：我可以拼出飞机、火箭。

师：真不错，形状不同的积木能拼出各种各样不同造型的东西。可是，视频中的同学在听到铃声后做了什么？

生：这些积木被丢弃在地上。

师：没错，由于同学们的不注意，这些积木经常无家可归，你们觉得散落的积木会导致什么后果呢？

生1：如果有同学没注意就会踩到，很容易受伤。

生2：还会找不到我要的积木。

师：我们应该怎么办？

生：把积木整齐地放在盒子里。

片段分析：

笔者通过记录学生行为习惯作为课堂引入环节的素材，让学生迅速发现了因积木散乱摆放可能产生的严重问题，从而产生了学习收纳的兴趣以及用数学知识解决问题的迫切需要。在观察积木特征后，他们讨论发现散落的积木容易造成伤害，便联想到可以利用家中的纸盒收纳积木。让学生意识到安全和收纳的重要性，同时提升其数学素养中的应用意识，引导其认识到现实生活中蕴涵着大量与几何有关的问题，这些问题都可以抽象成数学问题，用数学的方法予以解决。

（二）探究环节：学习收纳，增强分类思维

在探究环节，通过两个课堂活动增强学生的分类思维，建立更细致的分类标准。第一步，教师通过比对各种收纳方式的照片，让学生发现无须形状完全相同，仅按长度或宽度相同而并排摆放的物体也能整洁美观，初步建立新的分类标准——通过比较，发现物体间的联系与区别，总结、归纳物体的一般特征。第二步，教师又通过组织两人一组的收纳比赛，利用直观的游戏结果让学生知道只有按照一定技巧收纳积木，才能节省空间。活动中让学生先进行观察，后动手实践，让他们理解收纳需要先将物体进行分类，再按一定顺序摆放。分类思想贯穿于整个收纳过程，也是小学低年级中很重要的数学思维之一，有助于培养学生的逻辑能力和观察力，概括出物体的一般特征和本质属性。

师：看完收纳达人的收纳照片，怎么样放才能在收纳盒中放入最多的积木？

生1：要将积木分类。

生2：而且摆放一定要有规律。

师：你们说得都很对，接下来，沈老师准备了两个收纳盒，里面分别有20块积木。我们来个小比赛，我请两位同学上台，比一比，谁装得又快又多。

（底下的学生激动地看着台上同学比赛）

师：我们知道了原来并排整理才能放入更多的积木而且更加整齐。不仅如此，收纳后还更便于我们寻找指定的积木。

片段分析：

本环节的两个活动让学生从眼到手，全方位体验到了收纳带来的美感和效率，并总结出收纳的方法。比赛期间，一名学生为了获胜，只追求速度很快地把积木丢入纸盒中，结果发现仍有几块积木被留在了桌上，且无论如何都放不进去，从而明白了收纳需要静下心来去整理，不然欲速则不达。

（三）实践环节：改造纸盒，形成空间观念

在实践环节，笔者借助收纳时所产生的问题，引导学生研究长方体、正方体的展开图。首先，以小组为单位让学生拿出课前准备好的废弃纸盒，尝试利用刚刚学过的收纳技巧，收纳组内的积木，此时学生会发现从家中带来的纸盒大小各异，并不能正好摆放所有的积木，会产生空隙，轻轻一碰就会导致原本收纳好的积木倒塌。于是，笔者建议学生利用数学课上所学到的展开图，从长方体的六个面逐个分析长和宽，建立长、宽、高之间的对应关系，形成空间观念。

师：小胖、小亚和小丁丁分别裁剪了收纳盒的正面和背面，谁的方法对？

生：小丁丁的方法对，因为小胖和小亚的积木已经超出收纳盒的边了，会倒下来。

师：说得都很好，裁剪正面和背面的同学听懂的就可以开始了。裁剪底面的同学我们继续看。师：为什么需要12cm呢？

生：如果这个收纳盒太短不能收纳我们太多积木。

（由于二年级学生年龄特点，在改造纸盒的过程中，需要教师明确改造步骤。）

第一步：分积木。学生将桌面上的积木按照大小分为了三类。

第二步：量尺寸。学生分别量出三类积木的长、宽、高，来确定纸盒所需的尺寸。

第三步：剪长和宽。学生按照标准裁剪、粘贴后，最终一个个精美的积木收纳盒就完成了。

片段分析：

学生在辨析小伙伴的做法后，发现小小的积木可有各种不同的摆放方式，但是要想收纳更多积木且不易倒塌，首先需要竖着摆放积木，因为躺着或是横着都需要占很大空间。教师从长方体展开图的角度出发，先分析了长方体的正面和背面，探究积木的尺寸和这两个面的长或宽的关系。让学生充分感受长、宽、高的内在联系。这样的实践活动引导学生对物体有深入细致的观察，帮助学生找到其主要特征，提升学生的观察力和空间想象力，从而培养学生逐步形成完整的空间观念，发展他们应用所学知识解决复杂问题的高阶思维能力，逐步培养爱整洁、勤收纳的生活习惯以及有智慧的劳动能力。

三、总结与反思

（一）反观生活问题，增强学习动机

纵观整节课，教师将数学学科和生活德育有机地融合在了一起，以课间活动所玩的积木作为切入口，创设生活情境，利用学生熟悉的教室环境、实际存在的生活问题，激发学生的学习动力，不仅让学生意识到收纳的高效性和重要性，感受整洁干净的美，也提升了学生的应用意识，倡导学生利用数学知识营造更便捷、舒适的生活。

（二）加强直观对比，深化分类思想

分类思想是生活中常见的一种思想。学生根据已有经验，能按物体的用途、性质、颜色或大小等明显的外部特征进行分类。但是积木形状各异，学生很难一下子将其进行分类。尽管本节课的教学重点是建立空间观念，但是在学生分类的过程中，有必要让学生对积木形状的多样性有一定的感性认识，从而总结积木的一般特征。因此，教师先通过照片比对居家收纳的做法，让学生发现物体间的联系与区别，初步建立新的分类标准。其次通过趣味比赛的形式，暴露学生的问题，激发学生学习分类的积极性，让学生带着目的去学习，自己探索总结出分类的方法。这个学习也为后续探究立体几何做了铺垫。

（三）增加实践操作，强化空间观念

学生在新授课时有了长方体、正方体的理论基础，能用语言表述长方体、正方体的特征，但是空间观念的建立需要学生动手操作，只有通过大量的观察、操作，才能有效地培养学生的空间观念。教师在本节课中将学习长方体、正方体的展开图巧妙地融入改造纸盒的过程中，如学生要解决积木在纸盒内不容易晃动的问题就要借助长方体、正方体的展开图，教师通过引导学生研究展开图，让学生理解“空间”的意义。学生边操作边思考每个面的长、宽与长方体的长、宽、高的对应关系，清晰地建立空间观念，空间想象能力也在此过程中得到发展。