核心素养下小学数学空间与图形的教学策略

福建省龙岩市长汀县汀州小学 丘淑婷

核心素养下学生空间观念的养成十分重要，有利于促进学生养成想象思维、抽象思维等，培养综合数学素养，促进学生的全面发展。除此之外，空间与图形的学习，主要是对生活中的物体和平面图形的形状、位置关系、相互转化等的学习，有利于学生对三维立体空间形成初步的感知，帮助学生认识和描述空间概念，并为今后更深入地学习和掌握几何知识奠定坚实基础。在核心素养理念下进行空间与图形教学研究，旨在让小学生具备初步的空间感知能力，并能运用空间观念解决基本的数学问题，促进学生数学核心素养的养成，同时提高课堂教学效率，构建高效课堂。

一、直观展示，观察图形特征

学生对于空间立体图形的认识和感知更多的是建立在日常学习生活中，因此，在初步学习空间立体图形时，可通过直观展示让学生学会观察图形，并在此过程中总结立体几何图形的基本特征。小学数学课本中，基本都是通过观察图形等描述进行教学，明确了需要学生掌握的对于立体图形的认识过程和方法。在空间与图形的教学过程中，教师可以借助大量的教具在课堂进行直观的展示，让学生直接观察立体图形。同时，也可以设计实验等类似的教学活动，引导学生对空间立体图形的认识从具象到抽象，初步形成立体空间观念意识。

例如，在学习长方体和正方体时，教师可以借助教室里的正方体和长方体的物品和相关的长方体和正方体的教具充分地进行展示，引导学生对长方体和正方体形成初步的认识，了解长方体、正方体的基本构成要素，即棱、顶点、面。然后通过设置一系列问题，聚焦学生的观察，如粉笔盒是什么图形？黑板刷是什么图形？它们都有多少条棱？多少个顶点？多少个面？长方体和正方体的面各有什么特点？它们的面有什么异同之处？通过不断观察，以及问题层层递进的引导，学生可以对长方体和正方体进行深入的认识。最后，通过让学生自己动手或者互帮互助的形式，制作一个有关长方体和正方体的小物品，对长方体和正方体的初步认识形成深刻的印象。由观察到操作，既契合小学生的学习认知规律，又提升了小学生的动手操作能力。通过动手操作得出结论，能够深化小学生的学习成果，让他们真实地体验到三维立体空间与平面图形的区别，促进其对空间图形认识的抽象化，从而发展空间观念。

二、发展想象，形成空间观念

如何发展想象，形成空间观念呢？要在观察和认知的基础上，进一步结合学生的生活体验，发挥学生的主观能动性，激发空间想象力，从而形成空间观念。皮亚杰认为，儿童是具有主观能动性的，而不只是有一定的刺激就会做出相应反应的反应机器。换个角度来说，反应的产生不仅要看是否有相应的刺激，还应该看小学生是否具备反应的能力。对于空间想象力的产生与形成，需要具有一定的知识储备与生活经验，以让小学生具备相应反应的能力，从而遇到刺激才能产生相应的反应。因此，在空间图形的教学过程中，教师教学还需要结合学生的生活经验，以激发学生的空间想象力。

例如，在学习空间几何图形时，课程标准建议要用实例来加深学生的理解。如在学习直线时，生活中存在很多直线构成的物品，如桌子、椅子、板凳等，但是要引导学生全面地理解直线的性质，如直线的无限延伸性，就需要在借助生活经验的基础上，通过学生的想象力来进行理解。教师可以引导学生想象看到一条看不到尽头的公路，它是一直延伸下去的，由此激发学生的想象力，从而深化学生对直线性质的理解。那么在学习长方体时，除了要通过直接观察来树立对它的基本认知，还需要进一步对其特征进行学习和理解。在进一步的教学中，首先，教师可以联合三视图的知识，通过长方体的三视图，让学生想象长方体的长、宽、高，从而在脑海中构建出长方体的大小，由此借助之前的学习经验，激发学生的空间想象能力，让学生能够有“心中有图”的意识。其次，教师可以出具长方体的模型，引导学生想象并思考长方体的某条长、宽、高发生变化，那么长方体会有什么样的变化。如哪条长变化了，哪些顶点会变化，哪些面会变化等。由此，学生对于长方体会具有更加深入的认识和理解，能厘清点、线、面之间的关系，使想象力在潜移默化中深入发展，提升学生的数学思维能力和核心素养，从而形成空间观念。

三、合作探索，强化空间观念

在学生自主学习的基础上，再进行合作探索学习，会加速小学生的认知发展，也能够有效地帮助他们强化已经形成的空间观念。开展合作探究学习能够让学生打破以自我为中心，关注其他同学的观点，促进同学之间的相互交流，不仅能够让学生之间加深了解，也能够提升学生学习的效率，增强学习的广度和深度。核心素养背景下，更要关注学生的未来发展和能力培养，让学生学会学习。在合作探索中，不同观点之间的碰撞往往会产生不一样的火花。因此，学生学习了空间与图形之后，在初步具备空间观念之后，合作探究的方式能进一步促进学生的认知发展，强化学生的空间观念。

开展合作探索学习，要建立在一定的空间观念基础之上，让每位学生都能在合作学习中发挥自己的能量。开始合作探索学习前，教师要对每位学生的学习水平、学习习惯等具有一定的了解，重视每位学生的个体化差异，以此在分组时尽量科学合理化，使每一小组都能够顺利地开展学习和探讨，每位学生都能够表达自己的观点和看法，发挥自己的优势。因此，在分组时要保证每个小组之间的水平基本相同，使得各小组都能够发挥各自的优势。其次，每个小组的成员分组可以是不同性格、具有不同优势的，以此保证活动的开展过程中能够实现小组成员之间的相互帮助。基于此，在开展空间图形学习时，教师可以组织小组间的教学活动，如可以开展小组空间物体知识竞赛，教师可以出具关于空间立体图形的理论知识题、动手操作题、发挥想象力的题等，让小组成员之间合作完成，并且各小组间有一定的竞争，以增强趣味性，调动学生的学习积极性。这能够让学生在解决问题的过程中，对之前的空间观念进行强化和巩固。

四、相互转化，灵活运用图形

知识学习的目的是运用，要让学生能够将所学的知识灵活运用到各类场景中，提高解决问题的能力。在空间与图形的教学中，最重要的就是让学生能够学会转化和运用，要让学生学会将空间图形转化为平面图形、平面图形转化为空间图形，让学生具备数学转化思维，深化想象力和空间观念。以此，培养学生的创新意识和应用能力，促进数学核心素养的养成，从而让学生能够具备全方位发展的能力和素质。

例如，在学习空间和平面的相互转化时，其中较为典型的就是三视图的学习，要通过平面图形构建出立体的图形，反之亦然。对于灵活转化思维的培养，最重要的就是破除学生的思维定式，对某一物体或事物形成固有的观念，而忽视其他的，会导致其无法形成对事物的全局观。在学习三视图时，教师可以充分利用多媒体，利用动画来展示空间图形与平面图形之间相互转化的过程，让其对这两种图形之间的转化能够形成基本的意识，然后让学生动手操作。教师可以给出一个空间物体三视图，让学生动手制作出这个三视图所代表的立体图形，同时也可以给出空间立体图形多元化的教具，让小学生动手画出这个图形的平面三视图。不断相互转化的过程，能够让学生充分地理解空间图形与平面图形之间的联系与差异，灵活运用空间观念以解决问题，从而最终形成空间意识，为深入学习立体几何知识打下基础。同时，让整个学习过程串联起来，构建数学知识网络，促进数学的高效学习与运用。

新课程改革背景下，课堂教学应致力于提升学生的能力和素养，而不仅仅是简简单单地学习书本知识。数学课标指出，学生首先要对空间与图形进行初步的观察，形成初步的认识，建立初步的空间立体观念，发展形象思维。从直观展示、发展想象、合作探索以及相互转化等策略着手进行图形与几何的教学，是提升学生数学核心素养的有效途径。