肖莎

【摘要】在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中，空間觀念是幾何課程改革的一個(gè)課程核心的概念，同時(shí)也是提高學(xué)生數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)的重要途徑。因此，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念對(duì)提升課堂效率而言尤為重要。因?yàn)榭臻g觀念既可以是學(xué)生的心理活動(dòng)感受，也可以是學(xué)生的意志活動(dòng)，也就是學(xué)生在大腦中所能夠產(chǎn)生的事物模式。在幾何學(xué)習(xí)的過(guò)程中，最難的就是如何培養(yǎng)學(xué)生空間觀念，但是空間觀念卻是最易被人忽略的。因?yàn)榭臻g觀念是一種內(nèi)顯現(xiàn)象，是在大腦中產(chǎn)生的具體形式，對(duì)提高學(xué)生的實(shí)踐意識(shí)和創(chuàng)造能力具有一定重要性。本文基于小學(xué)數(shù)學(xué)核心素樣，對(duì)怎樣幫助中小學(xué)生培養(yǎng)空間觀念的策略展開研究，希望可以提高小學(xué)數(shù)學(xué)的課堂效率。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);空間觀念

一、核心素養(yǎng)的概念

《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)2022年版》中提出，要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)，主要包括會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界、會(huì)用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界和會(huì)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界這三方面。在小學(xué)階段，這三個(gè)方面的重點(diǎn)體現(xiàn)為抽象能力（包含數(shù)感、量感、符號(hào)意識(shí)）及簡(jiǎn)單的空間觀念和創(chuàng)新能力、綜合計(jì)算能力、邏輯推理意識(shí)等。從而逐步養(yǎng)成從數(shù)學(xué)角度觀察現(xiàn)實(shí)世界的意識(shí)與習(xí)慣，發(fā)展好奇心、想象力和創(chuàng)新意識(shí)，以及形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，初步養(yǎng)成良好的思維品質(zhì)，達(dá)到學(xué)生初步感悟數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)世界的交流方式，能夠有意識(shí)地運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行表達(dá)。

二、空間觀念的概念

《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》認(rèn)為，空間觀念主要是指能夠根據(jù)物體特征抽象出幾何圖形，根據(jù)幾何圖形想象出所描述的實(shí)際物體，想象并表達(dá)物體的空間方位和相互之間的位置關(guān)系;感知并描述圖形的運(yùn)動(dòng)和變化規(guī)律?？臻g觀念有助于理解現(xiàn)實(shí)生活中空間物體的形態(tài)與結(jié)構(gòu)，是形成空間想象力的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。

三、小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)空間觀念培養(yǎng)的策略

（一）創(chuàng)造情境，激發(fā)興趣

通過(guò)創(chuàng)設(shè)課堂情景的方式，促進(jìn)學(xué)生在小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的過(guò)程中，逐漸對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)形成更強(qiáng)烈的興趣，并最終梳理空間觀念?！芭d趣是最好的老師”，所以在小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)空間觀念培養(yǎng)的過(guò)程中，教師必須充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，唯有如此才可以實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)，這也是核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要前提。比如，在教學(xué)中《體積與容積》這一課，新課采取故事導(dǎo)入，通過(guò)視頻展示童話故事并拋出數(shù)學(xué)問(wèn)題。

教師問(wèn)：“同學(xué)們，聽到過(guò)‘老鴉飲水’的故事嗎？咱們一起來(lái)看看這篇童話故事?！倍嗝襟w播放老鴉飲水的動(dòng)畫片，學(xué)生們觀看。接著請(qǐng)學(xué)生思考：什么石子放下去，水就會(huì)升上來(lái)？這樣將數(shù)學(xué)問(wèn)題和童話故事聯(lián)系了起來(lái)，一是為了充分調(diào)動(dòng)中小學(xué)生的閱讀興趣;二是使中小學(xué)生體會(huì)到在日常生活中處處有數(shù)學(xué)問(wèn)題，就連人們耳熟能詳?shù)耐捴幸灿袛?shù)學(xué)問(wèn)題;三是用動(dòng)畫片的形象展示了這個(gè)童話故事，學(xué)生可以很直觀地體會(huì)到“是用石子占據(jù)了空間，將水‘?dāng)D’出來(lái)了”，從而為下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)做了鋪墊。創(chuàng)造空間課堂情景不僅能夠帶動(dòng)學(xué)生的思維發(fā)展，同時(shí)可以充分調(diào)動(dòng)中小學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在空間教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，作為教師需要主動(dòng)發(fā)現(xiàn)日常生活中的新素材。創(chuàng)造生動(dòng)有趣的且貼近實(shí)際生活的情境，既可以在各方面充分調(diào)動(dòng)中小學(xué)生參加數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)可以把學(xué)生對(duì)日常生活的熱愛(ài)熱情傾注到課堂當(dāng)中，從而開發(fā)了生的智慧，讓學(xué)生積極地獲得數(shù)學(xué)知識(shí)。

在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的過(guò)程中，教師可以通過(guò)運(yùn)用多媒體技術(shù)、兒歌、活動(dòng)等手段，使具體事件和學(xué)生的認(rèn)知心理活動(dòng)相關(guān)聯(lián)起來(lái)，這樣不但可以增加學(xué)生的空間認(rèn)知能力，同時(shí)也有助于創(chuàng)造互動(dòng)情景，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行各種空間游戲，從而啟發(fā)學(xué)生的空間思維。無(wú)論哪種方式都需要教師創(chuàng)設(shè)輕松和諧的氛圍，使學(xué)生在興趣指導(dǎo)之下獲取知識(shí)，最終推動(dòng)學(xué)生空間觀念的發(fā)展。

（二）觀察感知

了解事物最直觀的方法便是通過(guò)觀察，觀察感受是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)背景下培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的重要基礎(chǔ)。在教學(xué)《體積與容積》時(shí)，教師可以讓學(xué)生先觀察，再猜測(cè)，最后通過(guò)動(dòng)手操作驗(yàn)證，從而感知體積的概念。以初步感知體積這一環(huán)節(jié)為例：

1.物體都有占空間

師：把什么扔進(jìn)去，烏鴉就喝到水了？

生：石子。

師：石子進(jìn)去了，水就怎么樣？

生：上升。

師：為什么石子放下去，水就會(huì)升上來(lái)？

生：……

師：石子不但有質(zhì)量，它還占了瓶子的空間。

師：石子占空間，水占空間嗎？

生：占空間（師板書“占空間”）

師：生活中還有哪些東西是占空間的？

生：書、桌子……

2.物體不但占空間，而且占空間還有大小之分

師：老師手上的球占空間嗎？

生：占空間。

師：那你能找到比這個(gè)球占空間大的物體嗎？

生：空調(diào)……

師：那你能找到比這個(gè)球占空間小的物體嗎？

生：筆……

師：同學(xué)們，物體不但占空間，而且占空間還有大小之分。（師板書“大小”）

師：同學(xué)們，那咱們就把“物體所占空間的大小叫做物體的體積”。我們把它讀兩遍。（教師板書“物體所占空間的大小叫做物體的體積”）

通過(guò)師生、生生之間的互動(dòng)與交流，喚起了學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，并意識(shí)到事物都是占空間的。經(jīng)過(guò)對(duì)比物體所占空間的多少，可以看出物體都占有空間，并且所占空間有大小之分。由此知道了體積的概念和物體所占空間有大小之分。

又例如，教學(xué)片斷一：

（出示一瓶可樂(lè)）師問(wèn)：猜一猜，“500毫升”是瓶子的容積嗎？

生：不是。

師：這瓶可樂(lè)在什么情況下，里面的液體是瓶子的容積？

生：把它裝滿……

師生一起合作實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證。

思考一下：是不是所有的物體都有容積呢？

得出結(jié)論：雖然所有的物體都有體積，但并不是所有的物體都有容積。

教學(xué)片斷二：

（出示兩個(gè)杯子）師問(wèn)：比一比，兩個(gè)杯子中哪一個(gè)杯子裝水多呢？你有什么好辦法？

生：把A杯子裝滿水，再把裝滿水的A杯子倒入B杯子，如果水溢出來(lái)，就A杯子裝的水多，即A杯容積大，反之……

師生一起合作實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證，其他學(xué)生觀察并感知。

利用這種教學(xué)環(huán)節(jié)，教師指導(dǎo)學(xué)生們從各個(gè)視角進(jìn)行觀察對(duì)比，不僅訓(xùn)練了學(xué)生們的空間觀察能力，同時(shí)意識(shí)到因?yàn)榻嵌鹊牟町?，而觀察的圖像都是完全不同的，這也是在三維空間到二維空間之間的轉(zhuǎn)換。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教師要利用各種方式指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察，并不斷驗(yàn)證，最終感知空間觀念。

（三）學(xué)科融合

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，課程內(nèi)容呈現(xiàn)要注重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)與方法的層次性和多樣性，適當(dāng)考慮跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，根據(jù)學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知規(guī)律，適當(dāng)采取螺旋式的方式，適當(dāng)體現(xiàn)選擇性，逐漸拓展和加深課程內(nèi)容，適應(yīng)學(xué)生的發(fā)展需求。

1.科學(xué)與數(shù)學(xué)課程的融合

小學(xué)階段，學(xué)生在科學(xué)課上初步接觸了一些小實(shí)驗(yàn)，會(huì)使用量杯等工具來(lái)測(cè)量，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，得出數(shù)據(jù)，驗(yàn)證結(jié)論。在教學(xué)《體積與容積》這一課時(shí)，教師要根據(jù)學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合科學(xué)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，如，通過(guò)測(cè)量來(lái)比較土豆和姜體積的大小。

教師首先出示一個(gè)土豆和一塊姜。

師：同學(xué)們，這是（土豆），這是（姜），土豆和姜哪一個(gè)占的空間大呢？猜一猜。

生1：土豆大。

生：姜大。

生3：一樣大。

師：用什么辦法證實(shí)？

生：實(shí)驗(yàn)測(cè)量。

師：好，那我們就用實(shí)驗(yàn)測(cè)量的方法，那么在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意什么呢？

接著小組合作探究活動(dòng)：1.討論實(shí)驗(yàn)的要求和步驟，小組成員進(jìn)行分工。組內(nèi)實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、數(shù)據(jù)和結(jié)果。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，出示實(shí)驗(yàn)要求：（1）取兩個(gè)同樣大的量杯，里面盛有同樣多（300毫升）的水。（2）按記錄單要求，采集相關(guān)數(shù)據(jù)。（3）實(shí)驗(yàn)后說(shuō)明兩個(gè)量杯里的水位發(fā)生了什么變化，實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？

最后展示實(shí)驗(yàn)記錄表，得出結(jié)論：水面上升部分的體積就是它們的體積，把比較土豆和姜的體積轉(zhuǎn)化成比較水上升的體積。

2.信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的融合

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》強(qiáng)調(diào)，合理使用現(xiàn)代技術(shù)，創(chuàng)造寶貴的課程資料，設(shè)計(jì)生動(dòng)的教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)方式方法的變革。在現(xiàn)實(shí)問(wèn)題處理中，創(chuàng)造合理的信息化教學(xué)氛圍，以增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的研究熱情，開拓學(xué)習(xí)者的眼界，啟發(fā)學(xué)習(xí)者的想象力，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的信息素養(yǎng)。在教學(xué)《體積與容積》這一課，教師不僅要會(huì)使用多媒體技術(shù)為學(xué)生上課，還要會(huì)制作課件，如，為了讓學(xué)生更好理解體積與容積這種抽象概念，要回使用了大量的動(dòng)態(tài)圖，使之更形象生動(dòng)地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，從而培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。如，比較體積大小時(shí)，在測(cè)量土豆和姜體積的大小的實(shí)驗(yàn)匯報(bào)結(jié)束后，利用課件出示實(shí)驗(yàn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)圖，讓學(xué)生重溫一遍實(shí)驗(yàn)過(guò)程。通過(guò)觀察土豆和姜放進(jìn)量杯的前后，學(xué)生可知水都在慢慢地上升，而到底哪個(gè)量杯水上升得多？通過(guò)動(dòng)態(tài)圖，學(xué)生也一目了然。

比較容積的大小，可通過(guò)一系列小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，利用動(dòng)態(tài)圖再給學(xué)生展示一遍。全課中，用了大大小小十幾個(gè)動(dòng)態(tài)圖展示，學(xué)生的注意力更集中了，體積與容積的概念理解起來(lái)就不難了，學(xué)生的空間觀念也得到了提升。因此，在解決實(shí)際問(wèn)題中，創(chuàng)設(shè)合理的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境，提升學(xué)生的探究熱情，開闊學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的想象力，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)同時(shí)，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的空間觀念。

四、結(jié)束語(yǔ)

在小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的背景之下，在培養(yǎng)中小學(xué)生空間觀念的同時(shí)，也必須充分考慮到小學(xué)生在這一階段的年齡特征。因?yàn)檫@一階段的小學(xué)生空間想象力不足，所以作為教師需要探索出更適宜提升小學(xué)生空間想象力的教學(xué)方法。通過(guò)結(jié)合課堂教學(xué)，并且從不同視角入手，指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，并最終促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

責(zé)任編輯? 吳華娣