核心素养下小学数学空间观念的培养

核心素养下小学数学空间观念的培养

作者：陈小倩

来源：《世界家苑》2019年第03期

摘要：空间观念是数学课程中几何内容的核心概念。小学生需要具备的数学能力是由几何图形联想出实物的每个面形状，由实物形状抽象出几何图形，进行几何体与三视图、展开图之间的转化能力。空间观念也包括三维空间与二维平面的关系。是针对学生的观察能力、想象能力、比较、综合与抽象分析能力在周围环境中直观感知和表现的综合体现。空间观念是物体特性在人脑中留下的反映。在小学数学教学中培养学生的空间观念，有助于建立学生数学思维中初步的空间想象能力。

关键词：核心素养；空间观念；小学数学

小学生的在数学初级阶段空间意识比较薄弱，对图形形状的认识还未形成体系。而空间观念对于小学生的数学来说意义重大，对提升学生数学素养以及未来的数学基础都非常重要。在小学图形形状与几何块板的教学中，教师要善于引导学生在课堂进行數学思维的锻炼，在对几何图形猜想与验证的过程中培养空间观念。老师在教学中利用人生来就有的对几何物体实物和二维几何图形的感知度，培养学生善于观察和丰富的立体联想感，帮助学生建立起空间意识。

1 观察物体特性，培养空间想象力

在数学教学课堂上，从学生从熟悉的生活情境出发，用学生身边常见的体积材料来展示，让学生通过触摸和仔细的观察更为直观地感受立体空间感。到生活中使用体积单位不当，会给人们带来很多的不便，产生出研究体积单位间相互关系的需求。在教学过程中应该让学生学会观察和比较感知物体的自身特性，建立空间观。

例如，数学空间教学中教师设计让学生观察物体的一课：选择学生平时常见的水杯作为观察的主体物，以分组探讨的形式进行不同角度的观察，在内交流“水杯”在不同角度对每个面的形状思考讨论：为什么看到水杯的形状会不一样呢？为了深化体验，我又让学生进行换位观察，围绕水杯一周，观察杯子的正面、后面、侧面等角度。使学生进一步认识到只有把不同位置观察到的形状进行组合，才会形成这个物体的完整形象。为了提升本课数学内容的思维层次，教师可以拓展教学内容，让学生继续观察类似水杯的圆柱体，并提出数学问题让学生思考：你最多能看到几个面？分别是哪些形状？有几种看法？最少能看到几个面？怎么看？有几种看法？怎么看到两个面？这些问题实际上包含了圆柱的一些基本概念和特征，但这些知识都在学生的观察中渗透，在体验中感知，为学习圆柱体的特征打下了良好的基础概念。

2 表达概括形状，提高空间感知力

在教学过程中，教师要高度重视学生的观察过程与思考，让学生的视觉、触觉、听觉等多种官感共同参与探索，这样才能较好地促进学生空间观念的形成与发展。要注意的是，学生通过观察和操作，要及时给予强化巩固，教学中老师可以通过把几种不同形状或平面图形同时呈现出来，让学生辨认。学生根据图形特征进行判断、分类，以此进一步强化学生头脑里所形成的图形表象，促进学生从具体到抽象逐步建立起图形概念。在教学中，我们要把操作活动放在十分重要的地位，引导学生通过视觉、触觉等多种分析器官参与认知。所以，课堂上要尽可能为学生提供观察和触摸立体实物的机会，积累丰富的空间架构感，为空间观念的形成和发展打好基础。

例如，学生在计算解答通风管的表面积的时候，可以让学生将纸模型做成的通风管沿着一条棱线剪开，再观察展开图。使学生直观形象的看出展开图是个大长方形，把立体的几何图形变化成二维图形，让学生容易理解空间是如何组成的。之后再求一个大长方形的面积，并通过展开图与立体图之间的转化与还原，观察出展开图的长与宽同原图长、宽、高的关系。通过动手操作观察，求通风管表面积认识图形的操作活动。通过动手还原对比立体图形的前后变换，让学生在脑海中逐渐加强立体观，建立图形系统的空间感，并根据这些表象抽象出对应图形的特征。

3 练习数形结合，培养逻辑推理能力

数形结合是数学解题方法中比较常用的一种思维方式，它可以使某些抽象的数学问题变得直观化，有助于学生更好地清楚数学问题的本质。运用数形结合的方法，可以使很多数学问题的解法变得更简单、更快捷、更有效率。所谓数形结合，就是根据数与形之间相对应关系，通过数与形的相互转化来思考数学题。巧妙运用数形结合的思想方法有助于培养学生灵活运用数学知识的能力。

在教学过程中，数与形二者密不可分。在教学中要让学生寓知识于生活情境之中，根据对图形数值的思考用数学语言表达出来。通过数与形的比较，让学生加深对空间观念的理解。在做几何类大题时，通过数与图形的联系，解题会更加容易。在数学课堂上，老师合理引导学生运用数形结合法来解决实际问题，让学生通过积极思考，仔细地观察与动手操作相结合，培养学生多向思维能力。同时，教师应充分启发学生用形象思维能力来阐述图形特征，帮助理解抽象的“数”的来源。例如，数学课本中的线段图片显示通过“形”来表示数量关系、表达数的含义。形象地揭示问题的内在关联，明确显示出已知条件与所求问题的内在联系，提高了学生的数形转化熟练度，培养学生的数学思维能力。

例如，求长方体的体积公式。请学生通过将几块体积1立方厘米的小正方体组合成一个规整的长方体，引出思考问题：每排摆几个块？需要怎么摆放？一共有多少块？怎么算出长方形的体积？学生通过摆放的过程得出长方体的个数=每排个数×摆的排数×层数的计算公式，再带入数值计算出长方体的体积。在教学“图形的旋转”时，学生会不理解体积的构建过程，可以剪

一个与图形相同的模型，放在与原图位置重合的地方，再次旋转。通过一遍遍的演练让学生形成空间想象构造的能力。

结束语：综上所述，本文在小学数学教学中，把重视培养学生的空间观念做为重要的教学目标之一。以学生为本，从已有的认知出发，指导学生仔细观察、、实际操作演练、画出三视图等方法。提高学生参与数学实践活动的积极性和好奇心，帮助学生在具体的数学习题中提高空间观念、形成空间感知力、发展空间想象力。空间观念意识也是数学核心素养的重要构成部分，教师在教学活动实践中也应当以培养学生空间观念作为必要教学目标和任务。

参考文献：

[1] 樊咪.核心素养下小学数学“空间观念”教学的供给侧改革[J].数学教学通讯，2019（01）.

[2] 邬宏明.促空间观念养成的有效策略[J].中国教师，2018（S2）.

[3] 刘国锋.发展空间观念，让学习深度发生[J].试题与研究，2018（26）.

（作者单位：四川省彭州市隆丰镇小学）