小学高年级数学教学培养学生空间观念的策略

摘 要：培养学生空间观念是小学阶段数学学科的一个重要教学目标，也是发展学生数学核心素养的基本要求。对小学生而言，空间观念比较抽象、晦涩，所以培养学生空间观念是小学数学教学的一个难点。小学数学教师可以借助信息化手段丰富学生的感性认识，引导学生通过自制教具发展理性认识，从而有效培养学生的空间观念。

关键词：小学数学；高年级学生；空间观念；长方体的认识

中图分类号：G62 文献标识码：A 文章编号：0450-9889（2024）25-0050-03

空间观念是指学生对空间物体或图形的形状、大小及位置关系的认识。培养学生空间观念是小学阶段数学学科的一个重要教学目标，也是发展学生数学核心素养的基本要求。培养学生的空间观念，有助于学生根据物体特征抽象几何图形，根据几何图形想象所描述的实际物体；有助于学生想象并表达物体的空间方位和物体间的位置关系；有助于学生理解现实生活中空间物体的形态与结构，感知并描述图形的运动和变化规律。然而，在小学数学实际教学中，部分教师不大重视学生空间观念的培养，或是未能正确认识培养空间观念的重要性，或是尚未找到有效的培养方法，导致学生空间观念培养效果不理想。在小学高年级数学学习中，学生开始接触更为复杂的立体图形和空间关系，要求学生具备良好的空间观念。本文以北师大版数学五年级下册“长方体的认识”教学为例，探讨培养高年级学生空间观念的有效策略。

在实施“长方体的认识”教学之前，教师对所教班级的53名学生进行了简单的问卷调查，主要了解学生是否清楚长方体的概念、有没有积累一些生活中的案例。调查结果显示，有43名学生（占比约为81.13%）对长方体的概念不是很清楚，在生活中不是能很清楚地分辨哪些物体是长方体；仅有6名学生（占比约为11.32%）能够较明确地理解长方体的概念，知道如何判定长方体；还有4名学生（占比约为7.55%）表示不理解长方体的概念，不知道如何判定长方体。教师发现大多数学生没有清楚地理解长方体的概念，缺乏如何判定生活中哪些物体属于长方体的相关经验，学生对长方体的感性认识十分欠缺。基于以上学情分析，教师将“长方体的认识”一课的教学目标设定为：使学生认识长方体，掌握长方体的基本特征；培养学生的观察、操作和空间想象能力；发展学生的空间观念，提_{JtyXryNUxie9g+3vrui99hkJx5CleHENTbL21b3Ut8Y=}高学生的空间思维能力。五年级学生已经具备了一定的平面图形知识，但对立体图形的理解和感知仍较为薄弱。学生的空间观念尚未形成，需要教师在教学过程中通过直观演示、动手操作等方式进行引导和培养。

一、借助信息化手段，丰富学生的感性认识

（一）小学数学实施信息化教学的优势及表现

随着信息技术的不断发展，信息技术与教育领域的结合程度越来越深，“互联网+教育”已成为我国教育改革与发展的一种新常态。在小学数学教学中，教师借助信息化手段实施教学，不仅可以使教学变得更加直观、有趣，而且能够为学生提供更丰富的学习资源，有助于学生更快更好地理解数学知识。信息化教学的优势具体表现为以下四个方面：一是信息技术能够为学生提供更多互动、引人入胜的学习体验；二是借助信息技术将抽象的数学概念与实际生活情境联系起来，学生可以使用数学建模工具解决实际问题，从而理解数学在生活中的应用；三是信息技术为教师提供更多的教学工具和资源，使教师能够个性化和差异化地教育学生；四是信息技术与数学教学的融合，有助于培养学生的数字素养和终身学习能力［1］。

（二）利用数字教学资源丰富学生对长方体的感性认识

就培养学生空间观念而言，教师借助信息化手段能够直观地为学生展示立体图形的结构、形成过程，能够为学生提供更多的生活实例，不断丰富学生的图形积累，从而增进学生对空间观念的感性认识。在“长方体的认识”教学中，要达成“使学生认识长方体，掌握长方体的基本特征”这一教学目标，教师就要通过多彩的现实素材，不断丰富学生对长方体的感性认识。教学前，教师可以通过“中国大学MOOC（慕课）”“国家中小学智慧教育平台”等网络教学平台，以及百度图库、千图网等网络图库平台，搜集介绍长方体的视频、图片等教学素材。然后，教师结合学生认知规律与本课教学目标，将所搜集的素材利用信息技术制作成主题为“长方体的由来”的微课视频，同时制作了展示长方体拆解、组合过程的动漫视频。在课堂教学中，教师依次开展下列活动：首先，教师让学生组成4—6人的学习小组，然后提出“你知道什么是长方体吗？”“你在生活中看到过哪些物体是长方体呢？”等问题，由各小组学生自由讨论；其次，通过多媒体设备给学生播放微课视频，布置学生完成“观看微课视频后，请你尝试总结长方体的概念，结合视频中的介绍，找一找生活中的长方体”的学习任务，并通过小组讨论制作思维导图进行全班展示；最后，播放展示长方体拆解、组合过程的动漫视频，让学生直观地观察长方体拆解、组合的过程，形象地理解长方体的概念。

在“长方体的认识”教学中，教师利用现代信息技术手段，在网络学习平台上广泛搜集和筛选与学生日常生活相关的教学资源。在此基础上，教师将这些资源整合、提炼，制作了教学微课和动漫视频，借助数字教学资源进行教学，丰富了学生的学习体验，让学生能够更加直观、形象地获得关于长方体的丰富的感性认识。

二、开展自制教具活动，培养学生的理性认识

（一）自制教具在小学数学教学中的作用

在小学数学教学中，教师应合理利用教具，并鼓励学生自制教具，这样既能以具象化的形式来展现抽象的数学知识，还能让学生依托可感知的具体物件，对所学的数学知识形成深刻的理解，提高其在数学教学活动中的参与度［2］。在小学数学教学中，引导学生自制教具有以下三个方面的作用：一是自制教具能够让学生亲手触摸和操作学习对象，通过实践操作和亲身体验加深对知识的理解，从而直观地理解抽象的数学概念；二是在自制教具的过程中，学生可能会遇到各种问题，如材料的选择、工具的使用等，需要进行仔细的观察和较为深入的思考，有助于培养学生发现问题和解决问题的能力；三是自制教具有利于培养学生的创造力，在制作教具的过程中，学生可以根据自己对知识的理解进行创新设计，这样能够激发学生的创新思维，使学生善于提出新的观点和解决问题的方法。

（二）自制教具应遵循的原则

教师在小学数学教学中开展自制教具活动，应以学生的实际情况为依据，以促进学生数学学习为出发点，遵循教育性、科学性、经济性等原则。一是教师应紧密围绕教学目标和内容设计教具，确保自制教具能够直观、有效地帮助学生理解和掌握数学知识。二是教师应科学设计教具，让学生制作一些操作较为简单、用料比较少的教具，适度降低实操难度。三是自制教具应充分利用生活中易得的成本低廉的材料，既环保又经济，避免不必要的浪费。教师开展教具制作活动的频率既不能过高，也不能过低，避免因活动过多、过难而挫伤学生学习的积极性，真正发挥教具制作活动辅助教学、提高教学效果的功效。

（三）在自制教具活动中培养学生的观察、操作和空间想象能力

为了进一步加深学生对长方体概念的理解和相关知识的掌握，教师通过引导学生自制教具，帮助学生将感性认识上升为理性认识。在课前，教师制作了关于长方体制作的微课，通过班级微信群发放给学生，要求学生观看微课后，自主准备相关材料，尝试制作长方体，并记录准备材料和制作长方体的过程，同时多备一份制作材料，用于课堂实操。

在“长方体的认识”课堂教学中，教师先让学生组成4—6人的学习小组，各小组成员在组内展示课前长方体教具制作成果，然后讨论教具制作的过程，并尝试总结、概括长方体的概念，绘制学习成果思维导图，进行全班展示。在学生展示的过程中，教师要求各组学生结合其他小组展示的学习成果，对本组学习成果进行改进和优化，并设计简单的教具制作方案。接着，教师以学习小组为单位，开展“自制教具PK赛”活动。各组学生根据本组设计的方案进行制作教具的实操，教师根据各组完成任务的时间预排名。随后各小组进行全班展示，主要描述教具制作需要的材料、操作步骤，并概括出长方体的概念。由学生评选出自制教具优秀作品，并结合任务完成时间和作品完成程度，评选出优胜组。最后，教师就各组学生展示的结果，进行补充、总结，并通过课件展示组成长方体的过程和长方体的概念，以此引导学生形成对长方体的理性认识。

教师通过引导学生自制学习长方体知识的教具，开展了“自制教具PK赛”活动，取得了较为突出的教学效果。主要体现在以下方面：在动手制作教具的过程中，学生深刻理解了长方体的组合过程，经历长方体概念形成的过程，对长方体有了更为理性的认识；学生增强了观察能力、动手能力和方案设计能力，锻炼了发现问题和解决问题的能力以及合作学习的能力。教学实践证明，开展自制教具教学活动可以提升学生的数学学习兴趣，培养学生的实践操作能力和空间想象能力。

三、开展数学实践活动，巩固学生的空间观念

空间观念涉及对物体形状、大小、位置和方向的认知，而这些认知需要学生具备一定的观察力、想象力和思维能力。小学生的认知发展还处于初级阶段，学生更习惯于直观和感性的认识方式，对抽象的数学概念往往难以理解和掌握。因此，在小学数学教学中，教师需要充分考虑学生的认知特点，采取有效的教学策略，帮助学生巩固空间观念。

（一）采用活动教学法，增加学生的学习体验

活动教学法是一种以学生为中心，注重学生主体性和实践能力的教学方法。该教学法主张教师根据学生的兴趣爱好、学习需要和认知水平，设计各种形式的活动，让学生在参与中学习，在学习中体验，在体验中成长［3］。采用活动教学法，教师需要对教材进行深入挖掘，然后将相关知识点巧妙融入活动。在活动实施过程中，教师需要关注学生的个体差异，为不同学习需求和不同能力水平的学生提供个性化指导和支持。此外，教师还要注重教学评价的设计，以全面、客观地评价学生在活动中的表现和成长。教学过程中，教师通过设计富有挑战性和趣味性的活动，引导学生主动探索、发现和解决问题，教师角色由知识的传授者转变为学生学习的引导者和协助者；学生不再是被动地接受知识，而是成为学习的主体，通过实践、讨论和合作，主动建构自己的知识体系。活动教学法有助于提高学生的学习兴趣，还能提升学生的思维能力、创新能力和团队合作能力，培养学生的综合素质，帮助学生实现全面发展。

（二）布置课后拓展任务，巩固学生的空间观念

在完成“长方体的认识”课堂教学任务后，为了引导学生更好地将所学知识运用到实际生活中，教师精心设计了一个具有实践意义的课后拓展任务：在生活中有很多长方体的实例，你有没有发现呢？请你或是通过观察生活，或是通过网络搜索，寻找更多的生活中的长方体，拍照或录视频，然后制作简单的PPT进行展示。随后，教师在班级微信群中发布这项课后拓展任务，并附上详细的指导说明。为了激发学生的参与积极性，教师鼓励家长在工作之余，与孩子共同完成这项学习任务，以拍照或视频的方式记录孩子完成任务的过程，然后亲子共同制作PPT，上传至班级微信群，由学生、家长、教师共同评选出优秀作品，优秀作品获得者要在下一节课中进行课堂展示。在完成这项学习任务的过程中，学生对长方体相关知识形成丰富的感性认识，进而将感性认识上升为理性认识，从而深刻地理解长方体的概念。

空间观念作为小学生数学不可或缺的核心素养之一，其有效发展可以为学生日后深入学习空间几何知识奠定坚实基础，是全面提升学生空间想象力和创造力的重要途径。强化学生空间观念的培养，对学生数学核心素养的提升具有重要意义。在培养小学高年级学生数学空间观念的教学实践中，教师通过直观演示、动手操作、实践活动等多维度教学方法的融合，极大丰富了学生的空间感知能力，引导学生将感性认识上升为理性认识，深化了学生对空间概念的理解，有效促进学生空间观念的发展。

参考文献

［1］宋立军，王在花，刘春晓.小学信息技术与学科教学的融合路径分析［J］.读写算，2024（17）：122-124.

［2］江翠萍.小工具 大魅力：自制教具在小学数学教学中的应用［J］.求知导刊，2024（11）：56-58.

［3］秦恒.“艺匠—深耕”理念下的小学美术高效课堂：活动教学法的课堂运用［J］.家长，2024（6）：140-142.

（责编 韦榕峰）

作者简介：岑福周，1975年生，广西贺州人，本科，高级教师，主要研究方向为小学数学教学。