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在小学数学教学中培养学生空间观念的教学策略研究论文

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2026-02-04 14:44:43    来源:    作者:xuling

摘要:空间观念是小学数学学科核心素养的重要组成部分。在小学数学课堂上,教师应遵循从感性到理性的认知规律科学组织教学活动,促进学生空间观念的发展。

  摘要:空间观念是小学数学学科核心素养的重要组成部分。在小学数学课堂上,教师应遵循从感性到理性的认知规律科学组织教学活动,促进学生空间观念的发展。文章指出,教师应创设生活情境,帮助学生建立空间表象;直观呈现内容,发展学生的空间想象力;引导学生进行实物观察操作,强化空间思维;开展实践活动,深化空间观念。

  关键词:小学数学;空间观念;核心素养

  作为连接抽象与现实的桥梁,空间观念是小学生构建数学认知体系的基础。在小学阶段,学生正处于从具象思维向抽象思维过渡的关键期。空间观念不仅能帮助他们更好地理解几何图形的特征,把握空间位置与变换关系,还能为后续的数学学习及解决实际问题积累思维经验。教师应立足学生的认知规律,探索符合学生认知特点的空间观念培养方法。

  一、创设生活情境,建立空间表象

  小学生主要以形象思维认知客观世界,很难通过教师的口头讲解深刻理解抽象的空间概念。而生活情境的创设以具体事物为载体,可以使学生通过多种感官的刺激,直观理解空间元素,在真实体验中建立物体形态与空间特征的联系。在小学数学课堂上,教师应从生活视角出发,创设生动、直观的生活情境,建立空间表象,引导学生感知物品的实际形态,聚焦形状、结构等空间要素形成对立体图形的具象认知[1]。

  以人教版数学一年级(上册)“认识立体图形”为例,课堂开始,教师利用多媒体设备展示了长方体、正方体、圆柱和球体的图片,并营造神秘的课堂氛围:“今天我们要在教室里开展一场‘寻宝’活动,请同学们根据图片中物品的形状找一找与它形状相同的‘朋友’,看谁找得又快又准。”活动开始后,教师指导学生分组“寻宝”。学生会从书包、讲台、储物柜里找到魔方、粉笔盒、易拉罐等物品。教师进而提问:“摸一摸这些物品的面,是平的还是曲的?放在桌上能站稳吗?”这样的提问可以引导学生借助空间表象探索不同形状的特点。“寻宝”结束后,教师让学生按照形状对物品进行分类,引导学生描述不同物品的形状特点,如用“方方正正、有6个面”描述魔方、粉笔盒等正方体物品,用“上下面是圆形、中间是曲面”描述易拉罐等圆柱物品。接着,教师拓展情境,让学生思考家里哪些物品和这些“朋友”形状一样,鼓励学生通过想象建立数学图形与现实物品的联系。在生活情境中,教师为学生建立了空间表象,引导学生从实物中感知空间结构,初步形成了空间认知意识。

  二、直观呈现内容,发展空间想象

  当前,小学生的空间想象能力普遍不足,很难在脑海中直接完成图形转换、组合与分解等。教师可借助信息技术直观呈现课程内容,将抽象的、静态的空间关系,转化为可视、可感、可操作的动态过程,发展学生的空间想象能力。在小学数学课堂上,教师可利用信息技术呈现图形的运动轨迹,动态演示立体图形的构成与展开过程,为学生提供直观的视觉冲击,降低学生的认知难度,为学生构建和操作图形表象提供支架,促进学生空间想象能力的发展[2]。

  以人教版数学一年级(下册)“认识平面图形”为例,该内容要求学生从立体图形中分离出平面图形,理解“面在体上”。受空间想象能力的限制,学生往往很难理解这一点。教师可借助信息技术进行相关演示。教师先用电子白板展示学生熟悉的长方体礼物盒,然后使用绘画功能让长方体一个侧面的四条边“闪烁”高亮,再将这个“面”轻轻“揭”下来平移至空白处,并标注名称“长方形”,帮助学生理解长方形的概念。随后,教师将同样的操作方法应用于正方体、圆柱和三棱柱,依次分离出正方形、圆形和三角形。这种动态过程将“面从体来”这一核心概念视觉化,使学生直观地理解了平面图形的来源。最后,教师利用图形拼板软件组织平面图形的自由拼图活动,邀请学生上台一边拼图,一边讲述自己的拼图思路。直观的课程内容演示不仅巩固了学生对图形特征的辨认能力,还使学生体验了图形的平移、旋转以及组合关系,发展了学生的空间想象能力。

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  三、实物观察操作,强化空间思维

  小学生的空间思维发展需借助具体的实物支撑。通过用手触摸、多角度观察、组合拆解等操作活动,学生能在头脑中建立清晰的表象,实现从具体感知到抽象思维的转化,从而强化空间思维能力。在小学数学课堂上,教师应精心设计以观察操作为主的学习活动,先让学生准备丰富的学具,再引导学生从整体到局部、从静态到动态多视角进行观察操作,让学生记录不同视角下的形状变化[3]。

  以人教版数学三年级(上册)“观察物体”为例,课堂伊始,教师要求各小组拿出提前准备好的小汽车模型放在桌面上,并从自己座位的位置描述看到的形状。接着,小组长缓慢转动小汽车模型,让其他成员观察并描述形状变化。比如,某学生从前面看到了车头,转到侧面能看到车身,再到后面看到了车尾。该活动让学生直观感受到“观察角度不同,看到的形状就不同”。随后,教师在教室的四个方向分别贴上“前、后、左、右”标识,再将熊猫玩偶放在教室中央,让学生分组从不同方向观察,并用“我从面看到熊猫的”的句式进行描述,以锻炼学生的空间思维能力。最后,教师组织学生两两一组,其中一人用积木拼搭简单模型,另一人从指定角度观察并描述。由此,学生便可理解“只看一个面不能确定物体的整体结构”,强化空间思维能力。

  四、开展实践活动,深化空间观念

  实践活动能为学生提供亲身体验的机会,让他们在真实场景中感知空间特征、建立空间关联,将教材中的空间知识转化为可应用的生活能力,深化空间观念。在小学数学课堂上,教师可优先选取校园、家庭、社区等学生熟悉的环境,使学生快速进入实践活动,并设计可具体操作的实践任务,指导学生进行自主操作或合作探究,让学生以亲身体验的方式获取数学知识,在解决实际问题的过程中实现课程内容的迁移应用,进而将实践中的直观经验提炼为系统的空间认知。

  以人教版数学三年级(下册)“位置与方向(一)”为例,教师应以贯穿课堂始终的实践活动分阶段深化学生的空间观念。课前,教师发放图文式任务单,让学生观察家里东、南、西、北四个方向的房间和窗外景物,结合如“太阳早上从哪边升起”的生活常识,标记四个方向及事物,引导学生初步建立方位观念。课中,教师将实践活动转移至校园核心区域,以“操场中央的篮球架”为中心点,组织学生观察校园方位。教师先引导学生通过观察此时太阳所在的方向确定“东”,再借助“面东背西、左北右南”的口诀,共同明确场地内的其他方位。然后,学生分组完成“方位测绘”任务,每组领取绘有篮球架的简易图纸,通过实地观察在图纸上标注东、南、西、北四个方向的标的物,强化空间逻辑。课后,教师布置了“我的放学路线”实践任务,让学生记录从家到学校的路线,并用“东、南、西、北”描述关键路段,录制1分钟的解说语音,使其在实践应用中深化空间观念。

  五、结束语

  总之,在核心素养的统领下,培养学生的空间观念是小学数学课堂的重要教学任务之一。教师应立足学生的思维特点,将空间知识与生活实际深度融合,灵活运用多元教学方法让学生在直观观察、动手操作与实践应用中完成从空间感知到空间思考,再到空间观念形成的进阶过渡,培养空间观念。


参考文献

  [1]刘婧.信息技术助力下小学数学空间观念培养的教学模式构建[J].读写算,2025(32):79-81.

  [2]薛婷.小学数学教学中培养学生空间观念的策略研究[J].基础教育论坛,2025(19):27-28.

  [3]蒋方收.具身认知理论下小学数学空间观念教学实践探究[J].数学学习与研究,2025(28):14-17.