嚴(yán)巧佩

【摘要】塑造小學(xué)生的空間觀念是核心素養(yǎng)教學(xué)理念對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)提出的具體要求.教師堅(jiān)持深度學(xué)習(xí)教學(xué)模式，注重塑造學(xué)生的空間想象能力，從增設(shè)觀察活動(dòng)、對(duì)接生活經(jīng)驗(yàn)、巧設(shè)認(rèn)知沖突、創(chuàng)新活動(dòng)載體、依托信息資源等角度入手，能豐富培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的教學(xué)路徑，為學(xué)生空間觀念核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展提供有力支撐.

【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí);小學(xué)數(shù)學(xué);空間想象;能力培養(yǎng)

深度學(xué)習(xí)是一種強(qiáng)調(diào)學(xué)生思維參與，引導(dǎo)學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上形成認(rèn)知和發(fā)展能力的教學(xué)形式.小學(xué)數(shù)學(xué)是一門(mén)思維性很強(qiáng)的學(xué)科，能有效鍛煉學(xué)生的思維能力.因此，教師要關(guān)注對(duì)學(xué)生空間想象能力的培養(yǎng)，注重?cái)?shù)學(xué)教學(xué)中“數(shù)”與“形”的有機(jī)結(jié)合，通過(guò)增設(shè)觀察活動(dòng)、對(duì)接生活經(jīng)驗(yàn)、巧設(shè)認(rèn)知沖突、創(chuàng)新活動(dòng)載體、依托信息資源等多元化的教學(xué)手段，將空間觀念教學(xué)滲透到日常教學(xué)活動(dòng)中，提升學(xué)生的空間想象思維品質(zhì)，助力學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展.

一、增設(shè)觀察活動(dòng)，拓寬學(xué)生的空間想象域度

觀察學(xué)習(xí)是學(xué)生空間想象能力形成的起點(diǎn).在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)中，教師有意識(shí)地增設(shè)一些觀察性的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)，能拓寬學(xué)生的空間想象域度，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)觀察對(duì)象的大小、形狀、結(jié)構(gòu)、位置關(guān)系等空間特點(diǎn)建構(gòu)更多表象認(rèn)知.教師注重對(duì)觀察活動(dòng)的設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)最直觀的觀察說(shuō)出自己對(duì)觀察物品的直接感受和基本認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生從直觀觀察表象中抽象出其中的數(shù)學(xué)事物，鍛煉學(xué)生的抽象思維能力，深化學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)事物的基本認(rèn)知.觀察活動(dòng)的設(shè)計(jì)要圍繞各個(gè)課時(shí)教學(xué)的核心知識(shí)，因此，教師要選擇一些與數(shù)學(xué)抽象知識(shí)相關(guān)的具象觀察素材，為學(xué)生順利抽象出其中的數(shù)學(xué)知識(shí)提供支持.

觀察活動(dòng)可以依托實(shí)物演示，用生活物品、自制教具和學(xué)具展開(kāi)教學(xué)，也可以借助信息技術(shù)教學(xué)手段，用多媒體課件、Flash動(dòng)畫(huà)、幾何畫(huà)板等計(jì)算機(jī)軟件呈現(xiàn).在教學(xué)“對(duì)稱、平移與旋轉(zhuǎn)”這一內(nèi)容時(shí)，為了展開(kāi)軸對(duì)稱圖形、平移、旋轉(zhuǎn)三個(gè)數(shù)學(xué)概念知識(shí)，教師可以創(chuàng)設(shè)觀察活動(dòng)作為課堂切入，向?qū)W生展示具備軸對(duì)稱圖形特點(diǎn)的黑板、課桌;具備平移特點(diǎn)的觀光電梯、傳送帶;具備旋轉(zhuǎn)特點(diǎn)的紙風(fēng)車(chē)、汽車(chē)輪胎……用實(shí)物演示與數(shù)字化資源呈現(xiàn)相配合的教學(xué)形式，啟發(fā)學(xué)生認(rèn)真觀察這些教學(xué)素材分別具備哪些共性特點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生與小組成員交流與討論自己的學(xué)習(xí)成果，引導(dǎo)學(xué)生從這些觀察對(duì)象中抽象出軸對(duì)稱圖形、平移、旋轉(zhuǎn)等數(shù)學(xué)概念知識(shí).

教師精心整合課堂導(dǎo)入教學(xué)素材，將具備軸對(duì)稱、平移、旋轉(zhuǎn)三種圖形特點(diǎn)的實(shí)物素材和數(shù)字化資源融入觀察教學(xué)活動(dòng)中，用這些典型性較強(qiáng)的觀察對(duì)象啟迪學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思維，引導(dǎo)學(xué)生從具象的實(shí)物素材以及圖片、視頻素材中抽象出它們變化的一般特點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生順利生成軸對(duì)稱圖形、平移、旋轉(zhuǎn)三個(gè)數(shù)學(xué)概念知識(shí)，鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)觀察能力和空間思考能力.

二、對(duì)接生活經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)生的空間想象體驗(yàn)

數(shù)學(xué)課堂教學(xué)生活化是小學(xué)數(shù)學(xué)教師的普遍共識(shí).教師在塑造學(xué)生的空間想象能力時(shí)，有意識(shí)地對(duì)接學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)，用學(xué)生熟悉的生活素材設(shè)置數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)，能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)事物的空間感知，強(qiáng)化學(xué)生的空間想象體驗(yàn)，助力學(xué)生空間觀念的形成.數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)有著諸多切合點(diǎn)，因此，教師要加強(qiáng)對(duì)生活資源的開(kāi)發(fā)與整合，在數(shù)學(xué)課堂中有序?qū)脒@些生活素材，拉近數(shù)學(xué)知識(shí)與學(xué)生之間的距離，激活學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的探究欲望，提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的全面性和系統(tǒng)性.同時(shí)，教師要注重生活素材在課堂上滲透的時(shí)機(jī)，根據(jù)各環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)知識(shí)教學(xué)的特殊需求，靈活投放與數(shù)學(xué)知識(shí)相關(guān)的生活教學(xué)資源，用啟發(fā)式教學(xué)、引導(dǎo)式教學(xué)的方式推動(dòng)學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂上的遷移學(xué)習(xí).

教師以生活經(jīng)驗(yàn)作為空間教學(xué)的生成點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生立足具體的生活物品、生活現(xiàn)象的感知經(jīng)驗(yàn)，發(fā)散學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思維，使學(xué)生展開(kāi)空間想象，專項(xiàng)訓(xùn)練學(xué)生的空間想象能力.在教學(xué)“周長(zhǎng)”這一內(nèi)容時(shí)，為了讓學(xué)生對(duì)“周長(zhǎng)”這一數(shù)學(xué)概念建構(gòu)準(zhǔn)確認(rèn)知，教師積極地對(duì)接日常生活中蘊(yùn)含周長(zhǎng)概念原型的生活化教學(xué)素材，啟發(fā)學(xué)生回憶繞操場(chǎng)跑步一圈、繞花壇澆水一圈等生活場(chǎng)景，讓學(xué)生抽象出操場(chǎng)、花壇的數(shù)學(xué)圖形元素，畫(huà)出繞一圈的路線圖.教師用PPT展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，能讓學(xué)生用語(yǔ)言說(shuō)明這些生活場(chǎng)景中的行進(jìn)路線有什么特點(diǎn)，并且結(jié)合學(xué)生回答的內(nèi)容，切入對(duì)“周長(zhǎng)”概念的解讀，緊抓“周長(zhǎng)”概念的所有邊長(zhǎng)、一周等關(guān)鍵詞，為學(xué)生剖析周長(zhǎng)概念的數(shù)學(xué)內(nèi)涵.

教師選擇繞操場(chǎng)跑步一圈、繞花壇澆水一圈等生活化的教學(xué)資源輔助“周長(zhǎng)”概念教學(xué)，能為學(xué)生認(rèn)識(shí)周長(zhǎng)概念的基本特點(diǎn)搭建思維立足點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活場(chǎng)景抽象出數(shù)學(xué)圖形，強(qiáng)化學(xué)生空間想象的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)體驗(yàn).教師由此拓展，能深化學(xué)生的思維層次，再加上緊抓“周長(zhǎng)”概念描述的關(guān)鍵詞匯展開(kāi)教學(xué)，能加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解，促使學(xué)生完成數(shù)學(xué)新知的遷移學(xué)習(xí).

三、巧設(shè)認(rèn)知沖突，對(duì)接學(xué)生的空間想象思維

數(shù)學(xué)思維“沖突”發(fā)展的學(xué)習(xí)過(guò)程，可以延伸學(xué)生的認(rèn)知深度，激活學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思維，觸發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí).教師在數(shù)學(xué)空間知識(shí)教學(xué)中巧設(shè)一些認(rèn)知沖突，能帶動(dòng)學(xué)生的求知欲望和探索欲望，提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情，助推學(xué)生空間想象思維的發(fā)展.在具體操作時(shí)，教師可以從逆向思維角度展開(kāi)教學(xué)思考，結(jié)合學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生的固有認(rèn)知和思維定式，設(shè)置一些逆向思考的數(shù)學(xué)問(wèn)題、探究任務(wù)，用與學(xué)生常規(guī)思維相違背的認(rèn)知沖突，啟迪學(xué)生的數(shù)學(xué)探究思維，鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力.同時(shí)，教師可以圍繞課時(shí)教學(xué)的核心內(nèi)容，對(duì)教學(xué)安排進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，促使學(xué)生在一開(kāi)始淺層次的認(rèn)知學(xué)習(xí)中認(rèn)識(shí)到已有數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法的片面性，引領(lǐng)學(xué)生從多個(gè)角度探索數(shù)學(xué)任務(wù)的解決方案，使學(xué)生循序漸進(jìn)地完成新知探索.

教師在數(shù)學(xué)課堂上要有目的性地滲透一些數(shù)學(xué)思想方法，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法形成更多思考，豐富學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)手段，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)效率.在教學(xué)“面積”這一內(nèi)容時(shí)，教師可以在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)向?qū)W生展示多組一個(gè)邊長(zhǎng)相等的長(zhǎng)方形和正方形，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)直接觀察、重疊比較的方法比較每組長(zhǎng)方形和正方形的大小.在這之后，教師可以投放一些正方形的邊長(zhǎng)長(zhǎng)度大于長(zhǎng)方形的寬且小于長(zhǎng)方形長(zhǎng)的學(xué)習(xí)素材，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，啟發(fā)學(xué)生思考處理這種難以直接觀察、重疊比較的素材時(shí)應(yīng)該選擇什么解決方法.此時(shí)，學(xué)生積極地投入課堂探究學(xué)習(xí)，想出了用更小的正方形、正三角形、圓形作為標(biāo)準(zhǔn)表示兩者的面積，進(jìn)行面積大小比較的解決方案.

教師用簡(jiǎn)單問(wèn)題來(lái)切入，能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)圖形面積大小比較的基本方法的鞏固應(yīng)用，通過(guò)改變圖形邊長(zhǎng)制造認(rèn)知沖突，啟發(fā)學(xué)生思考在原有學(xué)習(xí)方法不適用的情況下，如何進(jìn)行面積大小的比較.教師采用層次性的問(wèn)題設(shè)計(jì)能引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和掌握用小圖形做標(biāo)準(zhǔn)表示面積大小的圖形轉(zhuǎn)化方法，引導(dǎo)學(xué)生正確理解長(zhǎng)方形、正方形的面積計(jì)算方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

四、創(chuàng)新活動(dòng)載體，延伸學(xué)生的空間想象維度

為了培養(yǎng)小學(xué)生的空間想象能力，教師要為學(xué)生主動(dòng)思考、自主學(xué)習(xí)搭建數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓學(xué)生主動(dòng)參與到空間想象的學(xué)習(xí)活動(dòng)中來(lái).教師創(chuàng)新數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)載體，豐富多彩的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)，能提高學(xué)生參與空間想象學(xué)習(xí)活動(dòng)的效度，延伸學(xué)生的空間想象維度.與只注重知識(shí)教學(xué)的單一化數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式相比，小學(xué)生對(duì)多元化的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)抱有很高的參與熱情，因此，教師在設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)時(shí)要專注對(duì)學(xué)生空間想象思維能力的專項(xiàng)訓(xùn)練，有針對(duì)性地調(diào)整數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)載體、活動(dòng)形式、活動(dòng)內(nèi)容，為學(xué)生營(yíng)造積極、活潑的數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生在手腦并用的空間學(xué)習(xí)活動(dòng)中得到充分的思維鍛煉和能力提升.

在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)生的主觀能動(dòng)性得以發(fā)揮，但他們受限于經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知和思維能力，在構(gòu)建幾何圖形等空間知識(shí)時(shí)容易出現(xiàn)偏差.因此，教師要做好活動(dòng)教學(xué)的必要指導(dǎo)，用指向性更為明確的操作要求、活動(dòng)任務(wù)引領(lǐng)學(xué)生高效地完成數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng).在教學(xué)“觀察物體”這一內(nèi)容時(shí)（該教學(xué)目標(biāo)主要是教會(huì)學(xué)生如何從正面、側(cè)面、上面三個(gè)角度觀察和辨識(shí)簡(jiǎn)單物體），教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新數(shù)學(xué)課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生找出長(zhǎng)方體、正方體、圓柱、球等基礎(chǔ)性的立體幾何圖形學(xué)具，以小組為單位，分別從正面、側(cè)面、上面三個(gè)角度進(jìn)行觀察，說(shuō)一說(shuō)自己在三個(gè)角度下觀察的結(jié)果分別是什么.隨著活動(dòng)的深入開(kāi)展，教師可以為各小組提供筆筒、鉛筆盒、汽車(chē)模型等生活物品，以供他們觀察，提高他們對(duì)課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)的認(rèn)知難度.

讓學(xué)生親身參與到數(shù)學(xué)理論性知識(shí)的探究學(xué)習(xí)過(guò)程中無(wú)疑要比簡(jiǎn)單的語(yǔ)言剖析更能收到教學(xué)成效，因此，教師要設(shè)計(jì)小組合作活動(dòng)，組織學(xué)生與同伴一起完成各類(lèi)物體的觀察學(xué)習(xí)活動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生由易到難、由淺及深地認(rèn)識(shí)和掌握從三種不同的角度進(jìn)行觀察的學(xué)習(xí)方法，從而有效鍛煉學(xué)生的空間想象能力，落實(shí)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)目標(biāo).

五、依托信息資源，提高學(xué)生的空間想象品質(zhì)

信息資源不僅具備形象性、直觀性的教學(xué)特點(diǎn)，可以把抽象難懂的數(shù)學(xué)知識(shí)直觀呈現(xiàn)出來(lái)，簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)知識(shí)的理解難度，而且能化靜態(tài)為動(dòng)態(tài)，將學(xué)生代入動(dòng)態(tài)變化的信息化學(xué)習(xí)場(chǎng)景中.教師要正確認(rèn)識(shí)信息資源在提高學(xué)生空間想象品質(zhì)方面獨(dú)特的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，依托信息資源設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)，擴(kuò)充數(shù)學(xué)課堂教學(xué)容量，在除數(shù)學(xué)教材以外為學(xué)生展示更多直觀、形象、動(dòng)態(tài)的空間感性認(rèn)知學(xué)習(xí)素材.小學(xué)生的抽象能力和空間想象能力都在快速發(fā)展，因此，教師在課堂上配合信息資源展開(kāi)教學(xué)，能與小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律相契合，更好地體現(xiàn)信息資源在數(shù)學(xué)課堂上的調(diào)度作用.

信息資源對(duì)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的支撐效果體現(xiàn)在多個(gè)方面，因此，教師要在不同的教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)活動(dòng)中整合與滲透典型性較強(qiáng)的數(shù)字化教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的高效交互.在教學(xué)“認(rèn)識(shí)圖形”這一內(nèi)容時(shí)，教師可以采用多媒體課件的形式為學(xué)生呈現(xiàn)由很多基礎(chǔ)圖形變化之后的優(yōu)秀圖案，要求學(xué)生從中找出基礎(chǔ)圖形，思考這些圖案設(shè)計(jì)對(duì)基礎(chǔ)圖形進(jìn)行了怎樣的處理.教師選擇的信息資源具有很強(qiáng)的代表性，或是幾組圖片集中體現(xiàn)某一種圖形變換方法，或是一組圖片素材中蘊(yùn)含多種圖形變換方法.教師讓多名學(xué)生分析并作答同一組圖形，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每組圖形都能形成更全面的認(rèn)識(shí).

“圖案欣賞”課時(shí)教學(xué)本就需要依托必要的欣賞教學(xué)素材展開(kāi)教學(xué).教師可以以信息資源為抓手，做好欣賞教學(xué)素材的收集和篩選，從中選出典型性、代表性較強(qiáng)的素材內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生對(duì)這些圖案設(shè)計(jì)中蘊(yùn)含的圖形變換知識(shí)形成更多思考，提升學(xué)生的空間想象品質(zhì).在學(xué)生形成充分認(rèn)知之后，教師可以組織學(xué)生開(kāi)展自主設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，這樣能收到事半功倍的教學(xué)效果.

基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)能提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)參與效度，激活學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思維，在培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力方面有著天然的教學(xué)優(yōu)勢(shì).教師在創(chuàng)新日常教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)增設(shè)觀察活動(dòng)，能拓寬學(xué)生的空間想象域度;通過(guò)對(duì)接生活經(jīng)驗(yàn)，能強(qiáng)化學(xué)生的空間想象體驗(yàn);通過(guò)巧設(shè)認(rèn)知沖突，能對(duì)接學(xué)生的空間想象思維;通過(guò)創(chuàng)新活動(dòng)載體，能延伸學(xué)生的空間想象維度;通過(guò)依托信息資源，能提高學(xué)生的空間想象品質(zhì)，以靈活性、多元化的教學(xué)設(shè)計(jì)，支撐學(xué)生空間想象能力的穩(wěn)定發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)的全面提升.