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1、 基于核心素养的学生空间观念的发展 朱顺珍摘要空间观念是建立在观察、感知、操作、想象、思考等础之上的，而且是一个长期的螺旋上升的过程。观察和操作能丰富学生对表象的认知，发展学生的形象思维;想像和思考能对表象进行再次加工，从形象思维向抽象思维转变，它们相互依存，综合运用，同生共长。关键词核心素养空间观念观察感知操作想象（2017年版）义务教育数学新课程标准总体目标指出：“让学生通过经历探究物体与图形的形状、大小、位置关系和变换的过程，掌握空间与图形的基础知识和基本技能，并能解决简单的问题;丰富学生对现实空间及图形的认识，建立初步的空间观念，发展形象思维。作为数学核心素养之一的空间观念在课程标准中
2、被明确提出，这要求我们教师必须在数学教学活动中帮助学生建立空间观念，让空间观念成为学生具备的一种基本数学素养。几何知识能帮助学生在学习中发展空间观念，如图形的认识和特征、图形的位置和运动、图形的测量等都能起到发展学生空间观念的作用。教师要立足于教材，在课堂教学中注意培养和发展学生的空间观念。一、激活经验，感知形象，构建空间观念在生活中，学生会接触到各种形状的物体，如玩具，桌子，柜子等，他们已经感知并积累了很多生活经验，只是他们还没有学会用数学的眼光去观察，去发现。而这些经验正是学生发展空间观念的基础和宝贵资源，教师在一定的情况下可以拿过来，作为学生学习的基础，更好地把握教学起点。例如，在学习认
3、识体积和体积单位时，学生有这样的经验：把东西放入同样容器，放的东西越多，容器越满，放的东西越少，容器越空。在教学体积的概念时教师可以利用好这一生活经验：师：请同学们从桌肚里拿出书包放到桌面上，观察桌肚，你有什么发现？生1：桌肚里空空的。生2：桌肚空间变大了。师：桌肚空间为什么变大了？生1：书包原来占据桌肚的空间，现在书包拿出来，里面就空了。師：现在把一块橡皮放入桌肚，你又有什么发现？生3：桌肚还是很空师：把书包再放进去呢？还会很空吗生：现在桌肚里又挤了。师：想一想，通过刚才的一系列动作，你有什么发现？学生通过这一系列活动，激活了生活经验，自然感知空间观念。橡皮所占的空间小，书包所占的空间大，通
4、过对比反思，自然引导出物体所占空间有大有小，物体所占空间的大小，叫做物体的体积。这样，体积这个抽象的概念变得不抽象，学生脑海里的生活经验被唤醒，对体积概念的理解有了更形象准确的把握。二、有序观察，积累表象，形成空间观念观察，是人们认识事物最直接最简单的一种方法，小学低年级的学生大多数是形象思维，到中高年级逐步向抽象逻辑思维过渡，对图形和空间的感知在很大程度上依赖于直觉和观察。因此在教学中，我们要尽量给学生提供和创造机会，让学生去观察，去感知，去发现，积累表象，感知视觉空间，发展空间观念。例如，学习长方体的认识这一课，就可以从观察身边的物体入手，让学生从不同的角度观察一个长方体礼品盒，从同一个方
5、向最多能同时看到几个面？每个面的形状是怎样的？长方体的面有什么特征？棱和顶点有什么特征？你能画出长方体的立体图吗？教学伊始，我让学生猜测，从同一个角度，最多能同时看到几个面，有的学生说六个面，有的学生说4个面还有的说一个面，学生的认知起点不同，答案就不同。到底哪个是正确的呢？最好的验证方法就是让学生去观察实物。让学生以小组为单位，依次从不同的角度去观察这个长方体盒子，每次能看到哪几个面？每个面的形状是怎样的？你有什么发现？学生通过多次多角度观察，得出从不同的位置观察物体，观察到的物体形状是不同的，而且最多只能看到三个面。学生从观察中积累表象认知，在接下来画长方体的立体图时，即能手到擒来。这是从
6、三维空间到二维平面的过渡，是学习的难点，学生在观察中体验，在体验中交流，突破了难点，建立了长方体的表象观念。在观察事物的过程中，不仅要观察物体的表面现象，还要透过现象看本质，让学生在观察中感悟，在感悟中积累，日积月累，学生头脑中的空间形象会越来越具体、深刻，达到一定程度后，学生即使离开具体的实物，也能进行空间化思考，形成空间观念。三、实践操作，多感参与，深化空间观念俗话说：“眼过百遍不如手过一遍”，“听过不如看过，看过不如做过”，动手做是学生获取知识的最好途径。小学生还是以直观形象思维为主，实践操作能激发学生的学习兴趣，帮助学生理解知识结构和特征，建立概念表象。想要深化学生的空间观念，必须让学
7、生亲自动手做一做，自己去探究，去发现。在教学过程中，教师要想方设法给学生提供动手实践操作的机会，通过画一画，量一量，折一折，比一比等实践活动，激发学生的学习兴趣和探究欲，在动手实践的过程中，学生手、眼、脑等多种感官协同合作，能大大提高学习的效率。例如在教学正方体的展开图时，我首先让学生观察各自准备的正方体，通过看一看，摸一摸，比一比等活动让学生获取了正方体的面、棱和顶点的特征。然后让学生动手把一个正方体沿着棱剪开，观察正方体的展开图，指出正方体的前后左右上下六个面分别在展开图上的哪里，在相对的面做上相同的标记，并且以小组为单位，寻求不同的剪法和不同的正方体展开图。正方体的展开图有很多种，特别是
8、当展开图“三三型”和“二二二型”时，学生很难把展开图和正方体的各个面一一对应起来，如果有实物在手中，理解就会容易许多。这时，再让学生把展开图还原成正方体，观察哪两个面是相对的面，相对的面和相邻的面在正方体上的位置有什么特征。这样，将立体图形转化成平面图形，再把平面图形还原成立体图形，在合分合的动手操作过程中，立体图形和它的展开图在自己的手中经历了立体平面立体的变化，通过动手操作，学生的大脑跟着手一起动了起来，思维活跃起来，正方体和它的展开图犹如一幅三维动画图，深深地刻画在了学生的脑海中。通过操作活動，学生手脑眼嘴并用，多感官参与学习，现实中的图形会在大脑空间留下形象记忆，几何图形与现实中的形象
9、会在学生头脑中随意切换，学生能根据头脑中的形象描述现实中的样子，甚至描述其变化。学生的空间观念因此也会更多维更深广。四、丰富联想，放飞想象，升华空间观念在空间与图形的教学过程中，既要培养学生观察和操作的能力，还要培养学生丰富的空间想象力。空间想象力是在丰富的空间感知基础上逐步形成的，是空间观念的进一步升华。认知心理学研究表明，表象的获得能帮助学生建立相关的空间观念。数学知识复杂而丰富，对于一些抽象的数学知识，直观的感知只能为学生提供理解知识的起点，只有表象的建立才能帮助学生更快地摆脱具体事物的束缚，从形象思维向抽象思维发展，而想像就是建立表象的不二人选。例如，在“正方体的展开图”中，当让学生剪
10、一剪，折一折后，把正方体展开成平面图形，再把展开图合并成立体图形，要求学生边动手边思考，正方体的“前面”展开后在展开图的哪里？“后面”在哪里？“上下左右”又分别在哪里？再把展开图围成正方体，观察相对的面和相邻的面在展开图的位置，然后让学生闭上眼睛，在脑子里回想一下刚才的展开和围起来的过程，就像在脑子里放电影一样，把对应的面在脑子里连一连，用手比划推论一下，再睁开眼验证自己的推论。学生通过正方体立体图形展开图立体图形闭眼回想脑中比划验证应用的认识过程，正方体和它的展开图的表象在学生的脑海中会更准确深刻。学生空间观念的形成不是一蹴而就的，它是建立在观察、感知、操作、想象、思考等础之上的，而是一个长期的螺旋上升的过程。形象感知、积累表象、放飞想象、升华空间观念也不是独立存在的，其中观察和操作能丰富学生的表象，发展学生的形象思维;想像和思考能对表象进行再次加工，从形象思维向抽象思维转变。它们相互依存，综合运用，同生共长。教学过程中，我们要关注核心素养，根据学生的年龄特征和认知规律，调动学生的多种感官参与到学习中去，采用灵活多变的教学方法，调动学生的学习积极性，发展学生的思维，让学生的空间观念在不知不觉中提升，促进学生的全面发展。【参考文献】1刘兼，孙晓天.数学课程标准解读：实验稿M.北京：北京师范大学出版社，2002.2赵雅威.浅谈如何培养小学生的空间观念J.神州，2013. -全文完-
