以小學數學“位置與方向”教學為例談學生空間觀念的培養

史曉艷

摘 要：《數學課程標準》指出：在數學學習中，要豐富學生對現實空間及圖形的認識，建立初步的空間觀念，發展形象思維，在教學過程中教師要設計多種多樣的教學方式和教學方法，逐步加強學生的空間觀念，提升學生的數學核心素養。通過對人教版小學數學“位置與方向”內容的課堂實踐與思考，筆者認為教師應關注學生的原有基礎，從觀察、想象、操作等策略中增強學生的空間意識，提升學生的空間想象能力。

關鍵詞：小學數學;空間觀念;數學核心素養

新課標明確指出，空間觀念是小學數學學習中非常重要的核心素養之一，在數學教學活動中，幫助學生建立空間觀念有著非常重要的意義。但在教學中，筆者卻深深感悟到大部分學生缺乏空間觀念，部分能力稍弱的學生甚至沒有空間意識的概念。

一、現狀分析——行之難

空間觀念作為《義務教育數學課程標準（2011年版）》的十大關鍵詞之一，是學生在小學學習所要掌握的非常重要的數學能力，也是在小學形成空間觀念所需要掌握的基本技能。筆者為了了解學生對空間觀念的掌握情況，對部分學生進行了一些空間概念的檢測，檢測結果出人意料，學生對空間觀念的掌握并不理想。筆者反思發現，教師在空間觀念培養確實存在一些問題：

1. 教材把握的全局性欠缺

培養學生的空間觀念對學生的發展非常重要，它為后續圖形與幾何板塊的學習打下基礎。但對小學教師問卷調查發現：70%的小學數學教師對空間觀念不夠重視，普遍認為該部分內容比較單一，沒有進行系統教學。

2. 教師空間觀念意識的缺失

對農村近100位教師空間觀念意識的問卷調查及近年來對40周歲以下青年教師專業成長的測試發現：剛入職的青年教師及老教師的空間觀念的培養意識較弱，在課堂中對學生的空間觀念的培養也相對較弱，長此以往，學生在空間想象力上就存在能力不足的問題。

3. 學生空間想象力的訓練缺乏

教師在對學生空間觀念的培養過程中，可以將自己的想象可以通過畫圖來呈現，逐步培養學生的空間觀念，不斷發揮學生的想象力。但縱觀教學，教師在課堂中所做的努力不夠，導致班級中能力較弱的學生到了高年級階段學習困難，學習后勁不足。

二、探尋——以《東南西北》為例剖析空間觀念的教學

“位置與方向”這一教學內容對學生空間觀念的培養大有裨益，如果教學得當，對學生的未來發展有著深遠的影響。

（一）理清教材，單元與整冊相結合，把握空間觀念全局

“位置與方向”是小學數學“空間與圖形”領域中的一項重要內容，其教學內容貫穿了整個小學階段。一線教師應該對此內容做一個系統的梳理，提高教材的整體把握能力，了解空間觀念的全局性，在教學中有的放矢，不斷提高學生的空間想象能力，從而增強學生的方向意識和空間觀念。

（二）課前之研

教師要以增強學生方向意識和空間觀念為立足點，讓學生將實際問題抽象成數學模型并進行理解與應用的過程。

1. 追本溯源，尋找起點

基于日常生活經驗，學生對于“太陽從東邊升起”這一概念都有比較確切的認識。學生如果能準確判斷出東的具體位置，也會判斷出哪一面是西，但是在區分南北方面可能還存在困難。

2. 精細解讀，理解教材

從教材內容來看，教材中的“例1”是一幅關于東南西北的方向圖，學生最容易觀察到的是太陽升起和落下的方向，從而找到“東”和“西”兩個方向。教師再將學生已知的前、后、左、右的方位知識和東、南、西、北建立起聯系，培養學生的方位感。

3. 課前調研，再探起點

通過前測，筆者發現學生的出錯主要表現在：方向描述錯誤、觀測點判斷不清、繪圖時角度不準確。仔細分析后筆者發現：學生比較容易理解教材中呈現的相對面，但讓學生面朝東面，這時左面和右面分別是什么面就成為本課的重點及難點。教師需要帶領學生進行各種不同形式的體驗，培養學生的空間觀念，并讓學生在活動和體驗中逐步形成概念。

（三）課中之研

根據以上的教材分析及課堂前測，教學設計如下：

《東南西北》一課比較抽象，所以在導入時，教師盡量設計“接地氣”的引入方式，拉近數學與學生之間的距離。

1. 啟發談話，引入新知

（1）出示一段低年級學生玩東南西北的游戲視頻。該游戲是低年級學生經常玩的游戲，以游戲的方式導入新課，拉近了抽象的東南西北的知識與生活的聯系，讓學生更快地進入學習新知的狀態。

2. 聯系實際，辨認方向

（1）尋找實際上的位置。按照一年級語文課中學過關于東南西北的小詩來判斷教室的東南西北分別是哪一面，大部分學生基本能夠理清教室東南西北的具體位置，讓一部分沒有空間觀念的學生在同學的引領下初步建模。

（2）明確位置上的物體。學生掌握了教室的東南西北分別在哪一面后，讓學生識記各個方向上有哪些具體的事物，從而使學生在具體的情境中建立空間觀念，加深對東南西北的印象。

（3）操作情境中的游戲。通過剛才的活動，讓學生體會面朝的方向變了，但東南西北不變。這樣幫助學生在不斷的實踐與判斷中形成空間觀念。

（4）體會方向是按順時針轉動。東南西北是按順時針方向轉動的，以此讓學生對這四個方向有更深刻的印象，根據指定的一個方向，來判斷其他三個方向，學生的空間觀念逐步形成。

3. 回歸生活，內化新知

讓學生從具體的情境（操場、圖書館、教學樓、大門等）中體會東南西北的位置，然后再根據具體的情境設計一份平面圖。步驟如下：

（1）學生自主設計。

（2）學生上臺匯報。

（3）確定一個方向標。

（4）找準觀測點定方向。

（5）地圖上的東南西北。

從具體的位置圖來設計平面圖，化直觀為抽象，再從學生設計的學校的平面圖，化抽象為直觀，這樣互逆的教學活動，目的是在自主自由的過程中逐步培養學生的空間觀念。

4. 聯系生活，擴展延伸

傳遞相關生活經驗，當學生在野外迷失方向時，學生也能通過所學的方位知識及生活經驗幫助自己判斷出準確的方向。

三、思考——總結輻射，感悟策略

在小學階段的日常教學中，為培養學生的空間意識，筆者提出了以下幾個策略：

（一）立足學生學情，理清脈絡

“位置與方向”教學內容是圖形與幾何領域里的一項重要內容，是學生空間觀念發展的新階段。教材的編排上結合學生生活實際，教師要開展豐富的數學活動，創設情境，幫助學生了解確定位置的各種方法。數學教學活動也要建立在學生的認知發展水平和已有的知識經驗基礎之上，教師在教學活動中要為學生提供機會，讓學生主動參與數學活動，幫助學生在自主探索和合作過程中真正掌握基本的數學知識與技能?！拔恢门c方向”教學要結合具體情境找準觀測點，以學生的觀察、發現、思考、交流為主，教師給予適當的點撥，在具體的情境中化抽象為具象，幫助學生逐步建立空間觀念。

（二）搭建探究平臺，凸顯主體作用

新課標指出，動手實踐、自主探索、合作交流是學習數學的重要方式。為幫助學生準確理解抽象的空間知識，教師要為學生搭建操作探究的平臺，讓學生積極參與。通過對實物、幾何模型、幾何圖形等材料的觀察以及搭一搭、折一折、剪一剪、拼一拼、量一量、做一做、畫一畫等具體的操作活動，使學生的聽覺、觸覺、視覺等多種感官協同作用，充分感知研究對象的本質屬性及性質之間關系，為完成對具體對象特征及其各種關系的提取、抽象奠定基礎，讓每一個學生成為探究者，在具體的操作中感知觀測位置的變化而發現觀察內容的不同。讓學生將實踐操作與思考相結合，由感性認識上升到理性認識，逐步培養學生的空間意識。

（三）注重直觀想象，建立空間觀念

數學在提高人的推理能力、抽象能力、想象力和創造力等方面有著獨特的作用。學生空間觀念的形成離不開想象力發揮，在教學過程中讓學生不斷地想象，教師根據學生的想象及時推理，能幫助學生建立空間觀念。在一年級上冊《上下、左右、前后》的教學中，因為有顯著的特征，所以學生對前后面的觀察相對比較簡單，但對左右兩面的觀察學生比較容易混淆，所以要發揮學生的想象力，觀察左右的區別，這樣讓學生將想象與推理結合;而在三年級下冊《東南西北》的教學中，學生很容易把握相對面，但對于另外的兩面學生就需要充分發揮想象的力量，讓學生在想象中解決問題;六年級上冊的“位置與方向”單元學習具體的方向與距離，當方向互逆表達，更需要學生充分地發揮想象，這樣問題才能迎刃而解。

總之，培養和發展學生的空間觀念，要緊密聯系學生的生活實際，在教學中教師應根據學生的認識規律，排除學生在學習中的心理干擾，采用多種教學手段、教學方法，引導學生運用多種感官積極主動地參與到教學中來，協調活動，使具體事物的形象在頭腦中得到全面地反映，以促使學生對幾何形體有深刻的認識，有助于學生空間觀念的形成。

參考文獻

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