核心素养背景下小学生空间观念的培养策略

【摘 要】《义务教育数学课程标准（2022年版）》强调空间观念的重要性，并以此作为核心素养培养的重要方面之一。空间观念是对空间物体或者基本图形的形状、大小及位置关系等方面的认知。针对空间观念的培养，更多体现于图形、几何等知识领域中。通过引导学生进行生活观察并基于操作展开想象，能够让学生构建和强化空间观念。借助能够外化空间观念的多媒体工具，可在培养学生空间观念方面达到事半功倍的教学效果。

【关键词】小学数学 核心素养 空间观念

在小学阶段，“图形与几何”所涉及的基本内容包含两大主题：图形的认识与测量、图形的位置与运动。新课标中特别强调，针对图形的认知，需要完成抽象过程，也就是学生在面对实际物体时，能够完成抽象出几何图形的过程，并在这一过程中了解图形的特征，能够体会点、线、面之间的关系，能够积累丰富的观察思考经验，以此形成空间观念。“图形的位置与运动”所涉及的内容包括定点位置、图形平移与旋转，以及轴对称等一系列知识；需要学生结合实际情境，准确判断物体的具体位置，能够用数对表示位置。这样，才能强化学生的空间观念，激发其应用意识。由此可见，对空间观念的培养，需要根植于日常生活，更需要借助观察、操作、抽象等一系列思维活动，积累经验，最终培养学生的空间观念。

一、引导生活观察，构建空间观念

小学数学教学不仅需要来自生活，还应当依赖于生活，数学知识体系所涉及的基本图形，在生活中都存在原型，而学生的空间观念也必然需要依赖于丰富的现实原型。因此，要联系生活实际，引导学生在实物观察中构建空间观念。

（一）引导生活抽象，构建空间观念

新课标中明确指出：针对低学级学生，应当选择贴近学生生活的素材，要鼓励其动手操作，这样才能发现立体图形、平面图形的特点，才能准确把握两种图形之间的关联；还要引导学生亲历图形抽象过程，这是对物体观察经验的积累，有助于学生形成初步的空间观念。由此可见，新课标提出的明确要求就是重视学生的感受以及经历，强调的是基于实际背景抽象数学模型、基于真实空间抽象几何模型，并将其还原于现实生活中，主动勾连以往经验，这才是空间观念培养的根。因此，在学习几何知识的过程中，必然要为学生提供充足的机会，使学生亲历发现、抽取、还原的过程。

以“梯形认识”为例，教师首先在导入环节引导学生想一想：在哪里见过梯形？梯形是一个比较特殊的图形，学生能举的例子也仅限于教材中所呈现的水渠横截面。此时，教师可以借助多媒体为学生呈现更多元的素材，如梯子、飞机等，让学生找一找哪些地方存在梯形。在有了明确认知的基础上，再次回归生活，学生必然能够拥有更丰富的感受。结合之前的学习过程，学生对梯形的关注并不仅限于某个整体物体，还会关注到物体局部，发现生活中看似不常见的梯形，如屋顶、笔筒等。在这个教学过程中，学生亲历了“具体—抽象—具体”的过程，有助于发展其对三维立体图形与二维平面图形的转换能力。因此，培养空间观念，必须贴近生活、回归生活，要以学生理解的知识和现实背景为基础，基于生活发现研究对象，了解数学知识真正来自生活，更是为了应用于生活。

（二）联系生活实际，启发空间观念

数学中学习的各种图形取自生活，是对现实物体的抽象概括。由此可见，空间观念和生活之间存在极其紧密的联系，教师应当贴近学生的生活实际，为学生准备充足丰富的现实原型，这样更易于学生对应物体和抽象图形之间的关系，也便于把握几何概念，有助于培养空间观念。

例如，在教学“认识图形（一）”时，教师选择了生活中常见的物体，引导学生仔细观察，同时要求学生将相同形状的物体归于一类，这些都需要利用学生的生活经验，学生很快地将物体分为四类：球、西瓜等归为一类；盒装牛奶、词典等归为一类；魔方、粉笔盒等归为一类；茶叶罐、木桶等归为一类。根据学生的思路，教师首先向学生呈现的是不同类别物体的立体模型，然后呈现其各自的名称：球、长方体、正方体及圆柱体。通过这种方式，能够为学生呈现生活实物，能够唤醒学生的生活经验。分类过程能够帮助学生建立对各种不同物体的初步感知，促使学生主动将实物与立体图形关联在一起，激发学生的空间意识。然后基于几何模型，引导学生反向思考现实生活，再次寻找生活中的实物。最后，教师通过课件为学生呈现更丰富的素材，包括拉杆箱、集装箱以及不同形状的建筑物等，要求学生辨认并归类。

在上述教学过程中，学生经历了由实物到图形再到实物的过程，调动了学生丰富的生活经验。通过反复训练，可加强学生对各种立体图形的直观感知，逐步发展空间观念。

二、基于操作想象，强化空间观念

在教学几何知识的过程中，应当更多关注学生想象能力的发掘，同时还要把想象与观察、操作、实践等一系列活动关联在一起。因此，在教学过程中，应为学生创造丰富的想象机会，引导学生将想象与观察结合在一起，因为只有亲眼看到了，才可能在脑海中建立真实的表象。

（一）引导操作实践，建立空间表象

要让学生在脑海中对物体特征留有深刻印象，建立空间表象，教师就要结合学生的生活实际，安排动手操作环节。一方面可以为学生呈现实物辅助，帮助学生抽象出模型；另一方面，可以借助图形直观，引导学生深入探究几何物体的特征。在经历图形、物体、位置等一系列知识的学习过程后，学生不仅能够准确把握特有的内涵，还能建立清晰的空间表征，这才是完整的空间观念形成过程。

例如，在教学“长方体和正方体的认识”一课时，教师可以引导学生开展以下操作活动。活动一：回顾学习过的立体图形长方体、正方体，说一说从中了解到哪些知识。设计这一活动的目的在于唤醒学生的生活经验，并将其与已知知识之间建立连接，完成初步表象的架构。活动二：为每个小组安排一个几何物体，可以是一个正方体或一个长方体，通过小组合作，完成观察梳理，说明正方体或长方体的基本特征。设计这一活动的目的在于通过实践为学生提供多感知机会，巩固图形表象知识。活动三：为学生提供学具小棒，通过小组合作，完成长方体、正方体基本框架的搭建。设计这一活动的目的在于为学生提供动手操作机会，深化对图形表象及其特征的认知。

上述教学环节中，学生完成了观察、触摸、测量、搭建等一系列操作，不仅能够了解立体图形的棱及其长短、顶点及各自的位置，还能够发现面的形状以及不同面的区别，使实物与图形之间真正建立起联系，学生在脑海中初步建立起长方体或正方体表象，进而形成清晰的空间观念。

（二）组织有序实践，发展空间观念

借助于实物直观，能够为学生呈现具体物体的外形，能够初步建立对几何图形的认知，还能够在分析研究的基础上了解图形的特征，把握各图形特征之间的联系。动手操作过程中，需要分析、抽象图形概念，经历由低级向高级、由直观向抽象的发展过程，这不仅有助于发展学生的空间观念，还有助于提高数学学力。

教学“角的初步认识”时，教师可以为学生呈现生活实例，组织学生找一找生活中的角。学生能够以找角为前提，发现角的特征，从数学的角度进行观察和分析。在这一有序的教学活动中，不仅能够促使学生积极探索、主动体验，还有助于形成空间观念，这是因为学生经历了探究、反思以及抽象数学图形等一系列思维活动。

三、借助媒体辅助，外化空间观念

多媒体技术在教育领域中的引入，给当前的数学学习带来了极其深刻的积极影响。日常教学过程中，教师可以借助多媒体整合教学内容、丰富知识基础，展现其辅助教学的功能，呈现丰富的学习资源，为学生提供有趣的学习活动，使其深刻感受到直观形象的变化过程。这些都有助于强化学生的空间观念。

（一）借助媒体，增强直观理解

多媒体最突出的特点就是改变了原本的静态呈现方式，将重难点、关键点、图形的转变过程，直观动态地呈现于学生面前，既有助于学生深入思考，还能够帮助学生建构新知。

教学“圆的认识”一课时，教师可以提出画图要求：描出距离中心固定点3厘米处所有的点。而学生所给出的反馈各有不同，有的学生描出1个点，有的学生描出4个点，也有的学生画出了更多的点。针对学生的回答，教师一一呈现其作品，之后借助多媒体课件展现具体的绘制过程：从1个、2个、3个到8个、10个……随着点的数量越来越多，这些点逐渐形成图形，最后学生惊讶地发现：这些点连在一起，形成了一个大家比较熟悉的图形—圆形。这些点的动态描绘过程，极大地激发了学生的学习热情，也实现了对圆的知识的基本架构，使学生能够对圆的特征等相关知识拥有更深刻的感悟。

（二）借助媒体，体验图形变化

教材中呈现的几何图形的变化大多是抽象的、静态的，一般仅呈现开始和结果，对于中间的变化过程，则需要学生自主想象、演绎。而有些图形的变化复杂抽象，只有借助多媒体才能够呈现清晰的转化过程。因此，教师需要选择恰当的契机引入多媒体，促进学生空间观念的发展。

以“圆柱的体积”一课为例，在计算圆柱体积的过程中，教师一般都会将圆柱转化为长方体，但是这必然要经历一个动态的演绎过程。此时，教师便可借助多媒体，这也是展现其优势的重要环节，将圆柱向长方体的具体转化过程清晰且完整地展现出来，既直观又形象，还能够帮助学生深刻理解，顺利完成对圆柱体体积知识的架构。

在小学数学教学实践中，几何教学不仅是其中的重难点，而且具有极其特殊的教育意义，有助于提高学生的几何观念，提升学生的数学学科素养。因此，教师不仅需要对现阶段的课堂教学体系进行优化，还应为学生提供更丰富的平台和实践探究的机会，这样才有助于深化学生的认知，从而使其建立完善的空间观念。

【参考文献】

[1]沈晓凡.空间观念核心素养下的小学数学教学[J].读写算，2024（15）.

[2]戴春株.小学数学教学中学生空间观念的培养策略研究[J].数学学习与研究，2023（32）.