福建省龍巖市長汀縣汀州小學 丘淑婷

核心素養(yǎng)下學生空間觀念的養(yǎng)成十分重要，有利于促進學生養(yǎng)成想象思維、抽象思維等，培養(yǎng)綜合數(shù)學素養(yǎng)，促進學生的全面發(fā)展。除此之外，空間與圖形的學習，主要是對生活中的物體和平面圖形的形狀、位置關系、相互轉(zhuǎn)化等的學習，有利于學生對三維立體空間形成初步的感知，幫助學生認識和描述空間概念，并為今后更深入地學習和掌握幾何知識奠定堅實基礎。在核心素養(yǎng)理念下進行空間與圖形教學研究，旨在讓小學生具備初步的空間感知能力，并能運用空間觀念解決基本的數(shù)學問題，促進學生數(shù)學核心素養(yǎng)的養(yǎng)成，同時提高課堂教學效率，構(gòu)建高效課堂。

一、直觀展示，觀察圖形特征

學生對于空間立體圖形的認識和感知更多的是建立在日常學習生活中，因此，在初步學習空間立體圖形時，可通過直觀展示讓學生學會觀察圖形，并在此過程中總結(jié)立體幾何圖形的基本特征。小學數(shù)學課本中，基本都是通過觀察圖形等描述進行教學，明確了需要學生掌握的對于立體圖形的認識過程和方法。在空間與圖形的教學過程中，教師可以借助大量的教具在課堂進行直觀的展示，讓學生直接觀察立體圖形。同時，也可以設計實驗等類似的教學活動，引導學生對空間立體圖形的認識從具象到抽象，初步形成立體空間觀念意識。

例如，在學習長方體和正方體時，教師可以借助教室里的正方體和長方體的物品和相關的長方體和正方體的教具充分地進行展示，引導學生對長方體和正方體形成初步的認識，了解長方體、正方體的基本構(gòu)成要素，即棱、頂點、面。然后通過設置一系列問題，聚焦學生的觀察，如粉筆盒是什么圖形？黑板刷是什么圖形？它們都有多少條棱？多少個頂點？多少個面？長方體和正方體的面各有什么特點？它們的面有什么異同之處？通過不斷觀察，以及問題層層遞進的引導，學生可以對長方體和正方體進行深入的認識。最后，通過讓學生自己動手或者互幫互助的形式，制作一個有關長方體和正方體的小物品，對長方體和正方體的初步認識形成深刻的印象。由觀察到操作，既契合小學生的學習認知規(guī)律，又提升了小學生的動手操作能力。通過動手操作得出結(jié)論，能夠深化小學生的學習成果，讓他們真實地體驗到三維立體空間與平面圖形的區(qū)別，促進其對空間圖形認識的抽象化，從而發(fā)展空間觀念。

二、發(fā)展想象，形成空間觀念

如何發(fā)展想象，形成空間觀念呢？要在觀察和認知的基礎上，進一步結(jié)合學生的生活體驗，發(fā)揮學生的主觀能動性，激發(fā)空間想象力，從而形成空間觀念。皮亞杰認為，兒童是具有主觀能動性的，而不只是有一定的刺激就會做出相應反應的反應機器。換個角度來說，反應的產(chǎn)生不僅要看是否有相應的刺激，還應該看小學生是否具備反應的能力。對于空間想象力的產(chǎn)生與形成，需要具有一定的知識儲備與生活經(jīng)驗，以讓小學生具備相應反應的能力，從而遇到刺激才能產(chǎn)生相應的反應。因此，在空間圖形的教學過程中，教師教學還需要結(jié)合學生的生活經(jīng)驗，以激發(fā)學生的空間想象力。

例如，在學習空間幾何圖形時，課程標準建議要用實例來加深學生的理解。如在學習直線時，生活中存在很多直線構(gòu)成的物品，如桌子、椅子、板凳等，但是要引導學生全面地理解直線的性質(zhì)，如直線的無限延伸性，就需要在借助生活經(jīng)驗的基礎上，通過學生的想象力來進行理解。教師可以引導學生想象看到一條看不到盡頭的公路，它是一直延伸下去的，由此激發(fā)學生的想象力，從而深化學生對直線性質(zhì)的理解。那么在學習長方體時，除了要通過直接觀察來樹立對它的基本認知，還需要進一步對其特征進行學習和理解。在進一步的教學中，首先，教師可以聯(lián)合三視圖的知識，通過長方體的三視圖，讓學生想象長方體的長、寬、高，從而在腦海中構(gòu)建出長方體的大小，由此借助之前的學習經(jīng)驗，激發(fā)學生的空間想象能力，讓學生能夠有“心中有圖”的意識。其次，教師可以出具長方體的模型，引導學生想象并思考長方體的某條長、寬、高發(fā)生變化，那么長方體會有什么樣的變化。如哪條長變化了，哪些頂點會變化，哪些面會變化等。由此，學生對于長方體會具有更加深入的認識和理解，能厘清點、線、面之間的關系，使想象力在潛移默化中深入發(fā)展，提升學生的數(shù)學思維能力和核心素養(yǎng)，從而形成空間觀念。

三、合作探索，強化空間觀念

在學生自主學習的基礎上，再進行合作探索學習，會加速小學生的認知發(fā)展，也能夠有效地幫助他們強化已經(jīng)形成的空間觀念。開展合作探究學習能夠讓學生打破以自我為中心，關注其他同學的觀點，促進同學之間的相互交流，不僅能夠讓學生之間加深了解，也能夠提升學生學習的效率，增強學習的廣度和深度。核心素養(yǎng)背景下，更要關注學生的未來發(fā)展和能力培養(yǎng)，讓學生學會學習。在合作探索中，不同觀點之間的碰撞往往會產(chǎn)生不一樣的火花。因此，學生學習了空間與圖形之后，在初步具備空間觀念之后，合作探究的方式能進一步促進學生的認知發(fā)展，強化學生的空間觀念。

開展合作探索學習，要建立在一定的空間觀念基礎之上，讓每位學生都能在合作學習中發(fā)揮自己的能量。開始合作探索學習前，教師要對每位學生的學習水平、學習習慣等具有一定的了解，重視每位學生的個體化差異，以此在分組時盡量科學合理化，使每一小組都能夠順利地開展學習和探討，每位學生都能夠表達自己的觀點和看法，發(fā)揮自己的優(yōu)勢。因此，在分組時要保證每個小組之間的水平基本相同，使得各小組都能夠發(fā)揮各自的優(yōu)勢。其次，每個小組的成員分組可以是不同性格、具有不同優(yōu)勢的，以此保證活動的開展過程中能夠?qū)崿F(xiàn)小組成員之間的相互幫助?；诖耍陂_展空間圖形學習時，教師可以組織小組間的教學活動，如可以開展小組空間物體知識競賽，教師可以出具關于空間立體圖形的理論知識題、動手操作題、發(fā)揮想象力的題等，讓小組成員之間合作完成，并且各小組間有一定的競爭，以增強趣味性，調(diào)動學生的學習積極性。這能夠讓學生在解決問題的過程中，對之前的空間觀念進行強化和鞏固。

四、相互轉(zhuǎn)化，靈活運用圖形

知識學習的目的是運用，要讓學生能夠?qū)⑺鶎W的知識靈活運用到各類場景中，提高解決問題的能力。在空間與圖形的教學中，最重要的就是讓學生能夠?qū)W會轉(zhuǎn)化和運用，要讓學生學會將空間圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形、平面圖形轉(zhuǎn)化為空間圖形，讓學生具備數(shù)學轉(zhuǎn)化思維，深化想象力和空間觀念。以此，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和應用能力，促進數(shù)學核心素養(yǎng)的養(yǎng)成，從而讓學生能夠具備全方位發(fā)展的能力和素質(zhì)。

例如，在學習空間和平面的相互轉(zhuǎn)化時，其中較為典型的就是三視圖的學習，要通過平面圖形構(gòu)建出立體的圖形，反之亦然。對于靈活轉(zhuǎn)化思維的培養(yǎng)，最重要的就是破除學生的思維定式，對某一物體或事物形成固有的觀念，而忽視其他的，會導致其無法形成對事物的全局觀。在學習三視圖時，教師可以充分利用多媒體，利用動畫來展示空間圖形與平面圖形之間相互轉(zhuǎn)化的過程，讓其對這兩種圖形之間的轉(zhuǎn)化能夠形成基本的意識，然后讓學生動手操作。教師可以給出一個空間物體三視圖，讓學生動手制作出這個三視圖所代表的立體圖形，同時也可以給出空間立體圖形多元化的教具，讓小學生動手畫出這個圖形的平面三視圖。不斷相互轉(zhuǎn)化的過程，能夠讓學生充分地理解空間圖形與平面圖形之間的聯(lián)系與差異，靈活運用空間觀念以解決問題，從而最終形成空間意識，為深入學習立體幾何知識打下基礎。同時，讓整個學習過程串聯(lián)起來，構(gòu)建數(shù)學知識網(wǎng)絡，促進數(shù)學的高效學習與運用。

新課程改革背景下，課堂教學應致力于提升學生的能力和素養(yǎng)，而不僅僅是簡簡單單地學習書本知識。數(shù)學課標指出，學生首先要對空間與圖形進行初步的觀察，形成初步的認識，建立初步的空間立體觀念，發(fā)展形象思維。從直觀展示、發(fā)展想象、合作探索以及相互轉(zhuǎn)化等策略著手進行圖形與幾何的教學，是提升學生數(shù)學核心素養(yǎng)的有效途徑。