小学数学教学中培养学生空间意识的路径探究

冯阿华

培养小学生的空间观念，发展他们的空间意识是一项艰巨且具有深远意义的教学任务。培养和发展小学生的空间意识是新课标所明确的核心使命之一。但是小学生空间观念的培养并非一朝一夕就能完成的，而且会遇到很多困难。因此，在小学数学教学中，教师应抓实教学中的每一个细节，并开展一系列具体的操作练习，让学生在学习“图形与几何”知识的过程中更好地建立对方向、位置、距离、大小、形状等的感知，从而在不断的学习与探索中增强空间意识，树立空间观念。

一、紧扣生活积累，增强空间感知

在小学数学教学中，教师应从学生的实际生活出发，构建系列的学习情境，引导学生从真实的生活事例中感悟数学知识，使他们在看、想、说、议等环节中逐渐形成良好的感知，并在具体的应用中牢固地掌握所学知识，增强空间意识[1]。接下来，笔者以“位置——上、下、前、后”一课的教学为例进行分析。

（一）依托生活，从实践中积累空间感知

生活中的任何一个物体都是处在特定空间中的特定位置的。这虽然是常识，但是小学一年级的学生理解起来具有一定的难度。因此，教师应立足于学生生活，创设一系列生活化情境，引导学生在真实的情境中看一看、说一说，并通过一定的学习实践逐渐建立空间感知，初步形成空间意识。首先，引导学生说一说自己的“前面”在哪里。笔者让学生以自身为原点进行观察与思考，并不时地与同桌进行交流与讨论。通过沟通交流，学生能够感受到“前面”就是脸朝着的方向，从而更好地理解空间的概念，形成对“前面”的认识。紧接着，笔者引导学生探究一个物体“前面”的意义，引导学生感悟“前面”的实质。通过学习，学生会逐步形成在物体或者人的“面前”的方向称为“前”，以此顺利实现了深化“前面”概念的目标。其次，引导学生开展自主学习。笔者与学生共同讨论与“前”相对应的“后”在哪里，以及“后”是怎样的构成。学生对照着“前面”概念的学习方法，初步建立了对“后面”的认知，并通过大量的交流与互动理解了“后面”的本质，与“前面”形成对比。通过对比式学习，学生能加深对“前”“后”的认识，并学会简单地辨别“前”“后”。

（二）开展活动，在互动中形成空间感知

体验是促进小学生开展深入学习的一种重要方式，也是他们形成空间意识的重要途径。因此，在教学中，教师要结合学生的学习需要，搭建学习平台，引导学生参与“议一议”“理一理”等内容的学习[2]。在学习完“认识前后”的基础上，笔者再指导学生探究“上下”概念时就显得不那么复杂了，因为小学生已经有了比较丰富的对“上下”的认知，教师只要把这部分学习有机地融入生活实例，就能帮助学生较好地建构起对“上下”这一方位的认知。首先，笔者利用教材中的主题图，引导学生进行观察与交流，让他们在具体的情境中说出“上下”之间的关系。同时，在教室构建生活化情境，让学生从一个个具体的物品摆放位置中进一步感悟“上”与“下”，形成视觉空间表象，让学生感悟到“上下”并不是孤立存在的，而是相互联系的。其次，笔者指导学生解读主题图，探究画面中轮船的上面是什么，促使学生更好地理解前一部分所学知识，并将其应用到具体的实践中。最后，笔者引导学生进行实践操作，以此深化学生对所学知识的理解。并且笔者还在课桌的上面放一本书，在书的上面放一个文具盒。此时，笔者又引导学生说出对应的上下关系，帮助学生加深对“上下”概念的理解，从而促使学生构建起对“上下”的完整认知。

二、提升操作体验，发展空间感知能力

抓好学生实践操作环节，是小学生学习几何图形的重要支撑，也是发展学生空间意识的重要途径[3]。例如，在“圆柱体的体积及应用”一课的教学中，笔者适时引入了实践操作活动，通过操作刺激学生的多重感官，激发学生的学习兴趣，使学生主动参与学习，提高学习动力，从而推动课堂教学的顺利开展，让学生在具体的操作过程中更好地建立空间观念。

（一）操作与想象结合，提升学生的空间感知能力

著名教育学家苏霍姆林斯基曾说过：“儿童的智慧就在他的手指尖上。”这一经典理论揭示了小学生的学习需要操作、想象作为支撑，并且小学生在形成空间感知能力的过程中需要开展大量的实践操作。首先，在经过一段时间的复习后，笔者围绕教学内容，创设了“玩一玩”体验活动，引导学生拿出准备好的一张长方形硬纸片（在长方形硬纸片的长边上固定一个竹签或细铁丝等），让学生将长方形纸片绕着竹签旋转一周，观察发生的现象，想象旋转过程中的情景及蕴含的数学现象。其次，学生在操作过程中会进行一定的想象，所以教师要引导学生积极讨论与交流，加深对体验活动的感知。随着“玩一玩”体验活动的展开与学习交流的推进，学生会发现，这个看似简单的活动本质上就是一个想象过程，并且硬纸片的旋转轨迹就是一个圆柱体。在学生有了初步感知之后，笔者再次引导学生旋转纸片，以进一步思考旋转后的图形及对应的数据，并尝试思考圆柱表面积、体积的计算方法。

（二）思考与对话结合，促进空间感知积累

如果说思考是学习最有力的“利器”，那么对话就是实现思考分享、促进智慧碰撞的基本方式。因此，在小学数学“图形与几何”教学中，教师要高度重视思考与对话的结合，引导学生研究实例，深入思考，并开展沟通交流，加速空间观念的建立。具体而言，教师可从两个方面入手。首先，利用实践教学，引导学生分析相关数据，计算圆柱的表面积和体积。在这样的情境下，学生能够较好地应用所学知识，并在小组讨论中更有效地进行想象。其次，开展对话，实现思维碰撞。通过引导学生分享实践操作感悟，可以有效加深学生对空间的认知。通过对话学习，学生可认识到：在硬纸片的旋转过程中，绕着竹签或铁丝的那条边实际上就是旋转轴，是圆柱的高，对应的另一条边则是圆柱的半径。当知道了一个圆柱的高和半径后，那么它的表面积和体积计算就变得较为简单了。

从上述教学实践来看，引导学生参与必要的操作练习，组织学生开展对话学习，可有效提升小学数学教学效果。在此过程中，学生会在动手中深入思考，在想象中发展空间观念，并在实际问题探究与对话中实现空间想象能力的发展，从而提升空间感知能力。

三、促进交流分享，发展空间观念

在课堂教学中，交流与分享对促进教学效果的提升具有很大的作用。其中，交流活动应是多维度、多样化的。因此，在小学数学教学中，教师要善于引导学生观察、讨论，并搭建平台，给学生提供清晰、生动的指导，让交流、分享成为促进学生学习的活动，成为他们发展空间观念的有力抓手。同时，这种精准的教学引导及让学生分享、交流学习体会，有利于促进各项学习活动的有序开展，从而有效提升学生的学习效率[4]。

（一）分享生活积累，拓展空间学习感知

以小学三年级数学“轴对称图形”教学为例，笔者围绕教学内容，结合学生对轴对称图形的认识，灵活地构建教学情境，以拓宽学生的视野，为学生后续开展深入探究、沟通交流奠定坚实的基础。首先，在教学过程中，笔者通过投影仪向学生展示一张图，即瓶子图案的一半，让学生根据自己的生活经验，对此图形进行分析与思考，并说出这这个图形具体是什么物品。与此同时，笔者还为学生创设了一个自由对话场景，引导他们把自己的想法分享出来，以给其他学生带来更多的启发。其次，笔者组织了分享活动，让学生在畅所欲言中促进学习，加速空间想象力的提升。在交流过程中，学生也会有不同的想法：有的学生认为这是一个组合图形，上面是半个圆，下面是“凸”形的一半；有的学生认为这是一个“凸”形物品的一半；还有学生认为这是一个瓶子的一半；等等。因此，学习分享活动既能加深学生对轴对称图形的认知，培养学生的空间想象能力，又能刺激学生的感官与思维，为学生更深入地认识轴对称图形奠定基础。

（二）开展课堂对话，培养学生的空间观念

指导学生通过操作理解空间观念，探究轴对称图形的本质，是实现有效学习的根本途径。

首先，在教学中，教师要创设一个有效的实践操作情境，引导学生开展对应的操作，比如折一折、剪一剪，进而看一看得到的物体与猜想的结果是否一致[5]。

其次，引导学生进行交流。经历了折、剪、议等学习活动，学生的学习感知会变得更加丰富，思维也会变得更加敏锐。同时，学生还可通过展示学习成果、交流分享，进一步认清轴对称图形的本质。

随着辩论、交流等活动的开展，学生能够认识到轴对称图形的本质，明白投影仪所展示的图形仅是原来图形的一半，认识到对折后的轴对称图形的两边是重合的。

四、依托实践学习，培养空间观念

要想让学生把习得的理论知识转变为技能和经验，不是仅靠教师的讲解、学生的互动等就能达成的，还需要学生利用所学知识去分析问题、解决问题，这样才能提升知识应用能力[6]。在培养小学生空间观念的过程中，教师应善于精心设计教学内容和开展有效教学，学会站在学生的角度思考问题。因此，在小学数学教学中，教师应结合学生的实际情况，深入研究教材，引导学生应用所学知识解决问题，实现知识内化，培养学生的空间意识。

（一）应用知识分析问题，提升空间感知能力

以“长方体体积计算”一课为例，教师如果只是一味地讲解理论知识，而缺乏对实践操作环节的重视，那么学生对“长方体体积计算”的学习也会始终停留在较浅的层面。因此，在教学中，教师应围绕知识的实际应用展开，让学生在解决一个个实际问题的过程中不断地积累学习经验，提升空间感知能力。对此，笔者设计了一系列变式问题，如把一个密封的长方形水槽分别进行横、竖摆放的操作，让学生从水槽的不同摆放形式中探索长方体体积的计算方法，促进学生空间想象能力的发展。

（二）应用所学知识解决问题，加速空间观念的形成

仍然以“长方体体积计算”教学为例，在教学中，笔者引入了生活化的实例，让学生运用已学的“长方体体积计算”知识去研究挖沙坑、池塘等问题，还有用卡车运沙子铺地等系列问题，以让学生在具体的情境中更好地理解长方体体积的意义及计算方法，为他们的学习提供助力，加速学生空间观念的发展。从中能够看出，把小学生空间观念培养与学生的实际生活联系起来，让他们在生活化情境中进行学习与思考，并运用所学知识去解决问题，能在一定程度上促进他们空间想象力的发展。用生活原型开启小学生“图形与几何”学习之旅，是最为简洁、高效的教学设计。因此，要想较好地培养和发展小学生的空间观念，教师就要善于构建学习情境，引导学生应用所学知识分析问题、解决问题，让他们在具体场景中实现学习突破，加速知识领悟，构建完善的认知体系。

综上所述，在小学数学教学中，教师要以学生的认知水平和经验积累为基点，采取更为灵活的教学策略与教学手段，引导学生在观察、比较、操作、交流等活动中，形成良好的空间观念。因此，教师应创设有效的学习情境，给予学生动手操作的机会，让学生在做中学、学中做，在分享学习体会的过程中进行思维碰撞，以此发展学生的空间想象能力，促进学生的全面发展。