新課標背景下小學(xué)生空間觀念培養(yǎng)的實踐探索

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準（2022年版）》將“空間觀念”納入核心素養(yǎng)體系，旨在通過幾何觀察、操作與推理活動，促進學(xué)生從具象經(jīng)驗向抽象思維的跨越。其提出基于三重邏輯：一是數(shù)學(xué)學(xué)科本質(zhì)的要求?？臻g觀念作為幾何學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，貫穿圖形分析、模型構(gòu)建與邏輯推理全過程。二是契合學(xué)生認知規(guī)律。針對小學(xué)生“直觀感知一度量理解一抽象內(nèi)化”的發(fā)展路徑，以實物操作、變式探究等活動破解傳統(tǒng)教學(xué)“重公式、輕思維”的弊端。三是回應(yīng)時代需求?？臻g觀念作為跨學(xué)科能力，為物理、工程等領(lǐng)域的實際問題解決奠基。

培養(yǎng)空間觀念還能通過真實情境應(yīng)用激發(fā)學(xué)生探究興趣，促進學(xué)科素養(yǎng)融合，助力學(xué)生適應(yīng)科技驅(qū)動下復(fù)雜問題的挑戰(zhàn)，從知識本位轉(zhuǎn)向素養(yǎng)本位，為個體終身發(fā)展及社會人才培養(yǎng)提供關(guān)鍵支撐。

小學(xué)階段，空間與幾何領(lǐng)域課程內(nèi)容在學(xué)段之間相互關(guān)聯(lián)、螺旋上升、逐段遞進，只有抓住它們之間的本質(zhì)聯(lián)系，才能達成持續(xù)發(fā)展學(xué)生空間觀念的課標要求。下面筆者以小學(xué)一年級“平面圖形的認識”教學(xué)設(shè)計為例，闡述對學(xué)生空間觀念培養(yǎng)的實踐探索。

1.對標新課標設(shè)置教學(xué)目標，明確學(xué)生空間觀念培養(yǎng)的方向

新課標中明確指出，空間觀念是學(xué)生“會用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界”的重要組成部分。主要指對空間物體或圖形的形狀、大小及位置關(guān)系的認識。空間觀念有助于學(xué)生理解現(xiàn)實生活中空間物體的形態(tài)與結(jié)構(gòu)，是形成空間想象力的經(jīng)驗基礎(chǔ)。

在內(nèi)容要求上，學(xué)生要通過觀察生活中的立體圖形，認識其表面對應(yīng)的平面圖形，初步建立空間觀念，并結(jié)合生活經(jīng)驗，從具體實物抽象出平面圖形，完成從立體到平面的認知過渡，以達到“通過實物和模型辨認立體和平面圖形，形成空間觀念”的要求；引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)形狀、邊數(shù)等特征對平面圖形進行分類，并直觀描述其特征，通過七巧板拼圖活動，理解圖形的組合與分解，強化分類思想的應(yīng)用，對標“能對圖形分類，會用簡單圖形拼圖”的要求。

在學(xué)業(yè)要求上，要求通過觸摸立體模型，讓學(xué)生理解立體圖形與平面圖形的關(guān)系，以達到“能準確描述對應(yīng)面的形狀”；學(xué)生要能區(qū)分長方形、正方形、三角形等圖形的特征，并基于特征完成分類；利用七巧板拼擺活動，學(xué)生能組合不同平面圖形（如用兩個三角形拼成平行四邊形），并清晰表達所用圖形的名稱及組合邏輯；在單元學(xué)習(xí)中，通過觀察、操作、分類等活動，學(xué)生逐步形成空間想象力，同時體會分類思想在圖形學(xué)習(xí)中的重要性。

2.對標新課標設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，探索學(xué)生空間觀念培養(yǎng)的路徑

通過學(xué)情調(diào)研，發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在“語言描述圖形特征不準確”“平行四邊形特征識別模糊，分類能力待提升”“空間觀念弱，立體圖形與平面圖形對應(yīng)不熟練”“組合圖形分解困難，空間分析能力不足”等問題。

基于抓聯(lián)系、找本質(zhì)的定位，教師聚焦發(fā)展空間觀念，結(jié)合一年級學(xué)生學(xué)情，以闖關(guān)游戲的形式設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生在游戲活動中對平面圖形再感知。學(xué)習(xí)任務(wù)以“猜一猜”為起點，激活學(xué)生對圖形特征的認知；通過“分一分”鞏固分類標準；再以“連一連”關(guān)聯(lián)立體與平面圖形，拓展空間維度；最終通過“拼一拼”綜合應(yīng)用，實現(xiàn)從單一認識到復(fù)雜分析的躍遷。

猜一猜：兩人一組，描述者需用“邊、角、對稱性”等關(guān)鍵屬性描述圖形，猜測者通過特征推理圖形名稱。教師提供“描述框架”支架（如“形狀一邊一角一特殊性質(zhì)”），規(guī)范語言表達。對應(yīng)課標學(xué)業(yè)要求“能直觀描述平面圖形的特征”。

分一分：本關(guān)分為兩個層級。第一層：讓學(xué)生觀察種類和顏色各異的平面圖形發(fā)現(xiàn)特征，然后通過分類的方法，用自己的分類標準將具有相同特征的圖形歸為一類，包括顏色特征、邊的特征、角的特征等。對應(yīng)課標學(xué)業(yè)要求“能根據(jù)圖形的特征對圖形進行分類”。第二層：讓學(xué)生利用圖形的特征，分辨不同的平面圖形，再通過分類的方法，將具有相同特點的圖形歸為一類，直觀地認識各種平面圖形。分類過程中，學(xué)生感受到同是長方形（或三角形、平行四邊形），形態(tài)也是千姿百態(tài)。但是無論是什么樣態(tài)，都具有本質(zhì)的特點。對應(yīng)課標學(xué)業(yè)要求“能辨認長方形、正方形、平行四邊形、三角形、圓等平面圖形并進行分類”。

連一連：通過辨別立體圖形的一個面的形狀，體會到“面從體來”，感知平面圖形與立體圖形之間的關(guān)系。對應(yīng)課標學(xué)業(yè)要求“知道立體圖形的特征并知道立體圖形中某一個面對應(yīng)的平面圖形”。

拼一拼：本關(guān)有三個層級。第一層：用單一圖形（如三角形）拼出新圖形（如六邊形），初步感知圖形組合。第二層：在復(fù)雜拼圖中找出隱藏的四邊形，訓(xùn)練學(xué)生的分解能力。第三層：從一個圖形中分割出其他圖形。讓學(xué)生根據(jù)圖形特點，進一步認識和區(qū)分長方形、正方形、三角形和平行四邊形，同時體會到圖形之間的聯(lián)系。本關(guān)對應(yīng)課標學(xué)業(yè)要求“會用簡單圖形拼圖，能說出各組成部分圖形的名稱；感知圖形之間的聯(lián)系，發(fā)展空間觀念”。

通過這樣的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生在動手實踐的過程中，積累了數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗；在小組合作探究中，逐步建立合作學(xué)習(xí)的意識；在聚焦圖形特征的分享交流中，提升了數(shù)學(xué)表達能力；在層層深入的知識體系建構(gòu)中，逐步從“識別圖形表象”轉(zhuǎn)向“理解本質(zhì)特征”（如平行四邊形多樣性中的共性），再從“單一圖形認知”上升到“關(guān)系網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建”（如立體與平面的轉(zhuǎn)化、圖形間的組合與分解），最終實現(xiàn)空間觀念的深度發(fā)展。也正是這樣一節(jié)節(jié)的數(shù)學(xué)課，讓學(xué)生不斷學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光觀察、用數(shù)學(xué)的思維思考、用數(shù)學(xué)的語言表達。