小學(xué)高年級數(shù)學(xué)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生空間觀念的策略

摘要：培養(yǎng)學(xué)生空間觀念是小學(xué)階段數(shù)學(xué)學(xué)科的一個重要教學(xué)目標(biāo)，也是發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的基本要求。對小學(xué)生而言，空間觀念比較抽象、晦澀，所以培養(yǎng)學(xué)生空間觀念是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的一個難點。小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以借助信息化手段豐富學(xué)生的感性認(rèn)識，引導(dǎo)學(xué)生通過自制教具發(fā)展理性認(rèn)識，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)；高年級學(xué)生；空間觀念；長方體的認(rèn)識空間觀念是指學(xué)生對空間物體或圖形的形狀、大小及位置關(guān)系的認(rèn)識。培養(yǎng)學(xué)生空間觀念是小學(xué)階段數(shù)學(xué)學(xué)科的一個重要教學(xué)目標(biāo)，也是發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的基本要求。培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，有助于學(xué)生根據(jù)物體特征抽象幾何圖形，根據(jù)幾何圖形想象所描述的實際物體；有助于學(xué)生想象并表達物體的空間方位和物體間的位置關(guān)系；有助于學(xué)生理解現(xiàn)實生活中空間物體的形態(tài)與結(jié)構(gòu)，感知并描述圖形的運動和變化規(guī)律。然而，在小學(xué)數(shù)學(xué)實際教學(xué)中，部分教師不大重視學(xué)生空間觀念的培養(yǎng)，或是未能正確認(rèn)識培養(yǎng)空間觀念的重要性，或是尚未找到有效的培養(yǎng)方法，導(dǎo)致學(xué)生空間觀念培養(yǎng)效果不理想。在小學(xué)高年級數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生開始接觸更為復(fù)雜的立體圖形和空間關(guān)系，要求學(xué)生具備良好的空間觀念。本文以北師大版數(shù)學(xué)五年級下冊“長方體的認(rèn)識”教學(xué)為例，探討培養(yǎng)高年級學(xué)生空間觀念的有效策略。在實施“長方體的認(rèn)識”教學(xué)之前，教師對所教班級的53名學(xué)生進行了簡單的問卷調(diào)查，主要了解學(xué)生是否清楚長方體的概念、有沒有積累一些生活中的案例。調(diào)查結(jié)果顯示，有43名學(xué)生（占比約為81.13%）對長方體的概念不是很清楚，在生活中不是能很清楚地分辨哪些物體是長方體；僅有6名學(xué)生（占比約為11.32%）能夠較明確地理解長方體的概念，知道如何判定長方體；還有4名學(xué)生（占比約為7.55%）表示不理解長方體的概念，不知道如何判定長方體。教師發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生沒有清楚地理解長方體的概念，缺乏如何判定生活中哪些物體屬于長方體的相關(guān)經(jīng)驗，學(xué)生對長方體的感性認(rèn)識十分欠缺?；谝陨蠈W(xué)情分析，教師將“長方體的認(rèn)識”一課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為：使學(xué)生認(rèn)識長方體，掌握長方體的基本特征；培養(yǎng)學(xué)生的觀察、操作和空間想象能力；發(fā)展學(xué)生的空間觀念，提JtyXryNUxie9g+3vrui99hkJx5CleHENTbL21b3Ut8Y=高學(xué)生的空間思維能力。五年級學(xué)生已經(jīng)具備了一定的平面圖形知識，但對立體圖形的理解和感知仍較為薄弱。學(xué)生的空間觀念尚未形成，需要教師在教學(xué)過程中通過直觀演示、動手操作等方式進行引導(dǎo)和培養(yǎng)。一、借助信息化手段，豐富學(xué)生的感性認(rèn)識（一）小學(xué)數(shù)學(xué)實施信息化教學(xué)的優(yōu)勢及表現(xiàn)隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)與教育領(lǐng)域的結(jié)合程度越來越深，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”已成為我國教育改革與發(fā)展的一種新常態(tài)。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師借助信息化手段實施教學(xué)，不僅可以使教學(xué)變得更加直觀、有趣，而且能夠為學(xué)生提供更豐富的學(xué)習(xí)資源，有助于學(xué)生更快更好地理解數(shù)學(xué)知識。信息化教學(xué)的優(yōu)勢具體表現(xiàn)為以下四個方面：一是信息技術(shù)能夠為學(xué)生提供更多互動、引人入勝的學(xué)習(xí)體驗；二是借助信息技術(shù)將抽象的數(shù)學(xué)概念與實際生活情境聯(lián)系起來，學(xué)生可以使用數(shù)學(xué)建模工具解決實際問題，從而理解數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用；三是信息技術(shù)為教師提供更多的教學(xué)工具和資源，使教師能夠個性化和差異化地教育學(xué)生；四是信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合，有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)和終身學(xué)習(xí)能力［1］。（二）利用數(shù)字教學(xué)資源豐富學(xué)生對長方體的感性認(rèn)識就培養(yǎng)學(xué)生空間觀念而言，教師借助信息化手段能夠直觀地為學(xué)生展示立體圖形的結(jié)構(gòu)、形成過程，能夠為學(xué)生提供更多的生活實例，不斷豐富學(xué)生的圖形積累，從而增進學(xué)生對空間觀念的感性認(rèn)識。在“長方體的認(rèn)識”教學(xué)中，要達成“使學(xué)生認(rèn)識長方體，掌握長方體的基本特征”這一教學(xué)目標(biāo)，教師就要通過多彩的現(xiàn)實素材，不斷豐富學(xué)生對長方體的感性認(rèn)識。教學(xué)前，教師可以通過“中國大學(xué)MOOC（慕課）”“國家中小學(xué)智慧教育平臺”等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，以及百度圖庫、千圖網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)圖庫平臺，搜集介紹長方體的視頻、圖片等教學(xué)素材。然后，教師結(jié)合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律與本課教學(xué)目標(biāo)，將所搜集的素材利用信息技術(shù)制作成主題為“長方體的由來”的微課視頻，同時制作了展示長方體拆解、組合過程的動漫視頻。在課堂教學(xué)中，教師依次開展下列活動：首先，教師讓學(xué)生組成4—6人的學(xué)習(xí)小組，然后提出“你知道什么是長方體嗎？”“你在生活中看到過哪些物體是長方體呢？”等問題，由各小組學(xué)生自由討論；其次，通過多媒體設(shè)備給學(xué)生播放微課視頻，布置學(xué)生完成“觀看微課視頻后，請你嘗試總結(jié)長方體的概念，結(jié)合視頻中的介紹，找一找生活中的長方體”的學(xué)習(xí)任務(wù)，并通過小組討論制作思維導(dǎo)圖進行全班展示；最后，播放展示長方體拆解、組合過程的動漫視頻，讓學(xué)生直觀地觀察長方體拆解、組合的過程，形象地理解長方體的概念。在“長方體的認(rèn)識”教學(xué)中，教師利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上廣泛搜集和篩選與學(xué)生日常生活相關(guān)的教學(xué)資源。在此基礎(chǔ)上，教師將這些資源整合、提煉，制作了教學(xué)微課和動漫視頻，借助數(shù)字教學(xué)資源進行教學(xué)，豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，讓學(xué)生能夠更加直觀、形象地獲得關(guān)于長方體的豐富的感性認(rèn)識。二、開展自制教具活動，培養(yǎng)學(xué)生的理性認(rèn)識（一）自制教具在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)合理利用教具，并鼓勵學(xué)生自制教具，這樣既能以具象化的形式來展現(xiàn)抽象的數(shù)學(xué)知識，還能讓學(xué)生依托可感知的具體物件，對所學(xué)的數(shù)學(xué)知識形成深刻的理解，提高其在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中的參與度［2］。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生自制教具有以下三個方面的作用：一是自制教具能夠讓學(xué)生親手觸摸和操作學(xué)習(xí)對象，通過實踐操作和親身體驗加深對知識的理解，從而直觀地理解抽象的數(shù)學(xué)概念；二是在自制教具的過程中，學(xué)生可能會遇到各種問題，如材料的選擇、工具的使用等，需要進行仔細(xì)的觀察和較為深入的思考，有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力；三是自制教具有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，在制作教具的過程中，學(xué)生可以根據(jù)自己對知識的理解進行創(chuàng)新設(shè)計，這樣能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，使學(xué)生善于提出新的觀點和解決問題的方法。（二）自制教具應(yīng)遵循的原則教師在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中開展自制教具活動，應(yīng)以學(xué)生的實際情況為依據(jù)，以促進學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)為出發(fā)點，遵循教育性、科學(xué)性、經(jīng)濟性等原則。一是教師應(yīng)緊密圍繞教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容設(shè)計教具，確保自制教具能夠直觀、有效地幫助學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)知識。二是教師應(yīng)科學(xué)設(shè)計教具，讓學(xué)生制作一些操作較為簡單、用料比較少的教具，適度降低實操難度。三是自制教具應(yīng)充分利用生活中易得的成本低廉的材料，既環(huán)保又經(jīng)濟，避免不必要的浪費。教師開展教具制作活動的頻率既不能過高，也不能過低，避免因活動過多、過難而挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，真正發(fā)揮教具制作活動輔助教學(xué)、提高教學(xué)效果的功效。（三）在自制教具活動中培養(yǎng)學(xué)生的觀察、操作和空間想象能力為了進一步加深學(xué)生對長方體概念的理解和相關(guān)知識的掌握，教師通過引導(dǎo)學(xué)生自制教具，幫助學(xué)生將感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識。在課前，教師制作了關(guān)于長方體制作的微課，通過班級微信群發(fā)放給學(xué)生，要求學(xué)生觀看微課后，自主準(zhǔn)備相關(guān)材料，嘗試制作長方體，并記錄準(zhǔn)備材料和制作長方體的過程，同時多備一份制作材料，用于課堂實操。在“長方體的認(rèn)識”課堂教學(xué)中，教師先讓學(xué)生組成4—6人的學(xué)習(xí)小組，各小組成員在組內(nèi)展示課前長方體教具制作成果，然后討論教具制作的過程，并嘗試總結(jié)、概括長方體的概念，繪制學(xué)習(xí)成果思維導(dǎo)圖，進行全班展示。在學(xué)生展示的過程中，教師要求各組學(xué)生結(jié)合其他小組展示的學(xué)習(xí)成果，對本組學(xué)習(xí)成果進行改進和優(yōu)化，并設(shè)計簡單的教具制作方案。接著，教師以學(xué)習(xí)小組為單位，開展“自制教具PK賽”活動。各組學(xué)生根據(jù)本組設(shè)計的方案進行制作教具的實操，教師根據(jù)各組完成任務(wù)的時間預(yù)排名。隨后各小組進行全班展示，主要描述教具制作需要的材料、操作步驟，并概括出長方體的概念。由學(xué)生評選出自制教具優(yōu)秀作品，并結(jié)合任務(wù)完成時間和作品完成程度，評選出優(yōu)勝組。最后，教師就各組學(xué)生展示的結(jié)果，進行補充、總結(jié)，并通過課件展示組成長方體的過程和長方體的概念，以此引導(dǎo)學(xué)生形成對長方體的理性認(rèn)識。教師通過引導(dǎo)學(xué)生自制學(xué)習(xí)長方體知識的教具，開展了“自制教具PK賽”活動，取得了較為突出的教學(xué)效果。主要體現(xiàn)在以下方面：在動手制作教具的過程中，學(xué)生深刻理解了長方體的組合過程，經(jīng)歷長方體概念形成的過程，對長方體有了更為理性的認(rèn)識；學(xué)生增強了觀察能力、動手能力和方案設(shè)計能力，鍛煉了發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力以及合作學(xué)習(xí)的能力。教學(xué)實踐證明，開展自制教具教學(xué)活動可以提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力和空間想象能力。三、開展數(shù)學(xué)實踐活動，鞏固學(xué)生的空間觀念空間觀念涉及對物體形狀、大小、位置和方向的認(rèn)知，而這些認(rèn)知需要學(xué)生具備一定的觀察力、想象力和思維能力。小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展還處于初級階段，學(xué)生更習(xí)慣于直觀和感性的認(rèn)識方式，對抽象的數(shù)學(xué)概念往往難以理解和掌握。因此，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師需要充分考慮學(xué)生的認(rèn)知特點，采取有效的教學(xué)策略，幫助學(xué)生鞏固空間觀念。（一）采用活動教學(xué)法，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗活動教學(xué)法是一種以學(xué)生為中心，注重學(xué)生主體性和實踐能力的教學(xué)方法。該教學(xué)法主張教師根據(jù)學(xué)生的興趣愛好、學(xué)習(xí)需要和認(rèn)知水平，設(shè)計各種形式的活動，讓學(xué)生在參與中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中體驗，在體驗中成長［3］。采用活動教學(xué)法，教師需要對教材進行深入挖掘，然后將相關(guān)知識點巧妙融入活動。在活動實施過程中，教師需要關(guān)注學(xué)生的個體差異，為不同學(xué)習(xí)需求和不同能力水平的學(xué)生提供個性化指導(dǎo)和支持。此外，教師還要注重教學(xué)評價的設(shè)計，以全面、客觀地評價學(xué)生在活動中的表現(xiàn)和成長。教學(xué)過程中，教師通過設(shè)計富有挑戰(zhàn)性和趣味性的活動，引導(dǎo)學(xué)生主動探索、發(fā)現(xiàn)和解決問題，教師角色由知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和協(xié)助者；學(xué)生不再是被動地接受知識，而是成為學(xué)習(xí)的主體，通過實踐、討論和合作，主動建構(gòu)自己的知識體系?；顒咏虒W(xué)法有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能提升學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力和團隊合作能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，幫助學(xué)生實現(xiàn)全面發(fā)展。（二）布置課后拓展任務(wù)，鞏固學(xué)生的空間觀念在完成“長方體的認(rèn)識”課堂教學(xué)任務(wù)后，為了引導(dǎo)學(xué)生更好地將所學(xué)知識運用到實際生活中，教師精心設(shè)計了一個具有實踐意義的課后拓展任務(wù)：在生活中有很多長方體的實例，你有沒有發(fā)現(xiàn)呢？請你或是通過觀察生活，或是通過網(wǎng)絡(luò)搜索，尋找更多的生活中的長方體，拍照或錄視頻，然后制作簡單的PPT進行展示。隨后，教師在班級微信群中發(fā)布這項課后拓展任務(wù)，并附上詳細(xì)的指導(dǎo)說明。為了激發(fā)學(xué)生的參與積極性，教師鼓勵家長在工作之余，與孩子共同完成這項學(xué)習(xí)任務(wù)，以拍照或視頻的方式記錄孩子完成任務(wù)的過程，然后親子共同制作PPT，上傳至班級微信群，由學(xué)生、家長、教師共同評選出優(yōu)秀作品，優(yōu)秀作品獲得者要在下一節(jié)課中進行課堂展示。在完成這項學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中，學(xué)生對長方體相關(guān)知識形成豐富的感性認(rèn)識，進而將感性認(rèn)識上升為理