在观察堆积正方体的教学中如何培养学生的核心素养

引言

核心素养的提出为教育改革注入了新的活力，它强调教育的本质不应只是知识的灌输，而是要通过课程与教学促进学生关键能力与必备品格的发展。小学数学教学作为学生数学素养形成的基础阶段，其任务不仅仅是让学生学会计算、记忆公式和掌握技巧，更重要的是通过合理的教学设计和课堂组织，帮助学生建立良好的思维品质和学习习惯。

一、在观察堆积正方体中培养数学抽象能力

数学抽象能力是数学核心素养的重要组成部分，它要求学生能够从具体的数学情境或对象中提炼出本质属性，形成符号化的概念与规律。在“观察堆积正方体”的教学中，学生初始面对的是一个个具体的正方体堆积模型，这些模型可能是通过实物堆放、积木拼搭或图形展示的方式呈现。教师在教学过程中要引导学生从具体的模型中逐渐抽象出数量关系与空间关系。例如，当学生看到由若干层正方体堆叠而成的立体结构时，教师可以引导他们先观察每一层的排列方式，再逐渐过渡到用数字、符号和公式表达总数的思路。学生在这一过程中，逐渐从“看见的是一堆方块”转化为“能够用数和式子描述堆积数量”，最终形成从具体到抽象的思维转变。这种训练不仅有助于学生掌握堆积正方体的数量计算方法，更重要的是培养他们在日常数学学习中能够主动寻找规律、进行数学抽象的习惯，为后续学习代数与几何打下坚实的思维基础。

二、在观察堆积正方体中培养逻辑推理能力

逻辑推理能力是数学学习的核心能力之一，它不仅体现在计算和证明中，更体现在解决问题和发现规律的过程中。在堆积正方体的学习中，教师应当引导学生进行有条理的观察和分析，逐步养成推理的思维方式。例如，学生在数方块的过程中，常常会出现遗漏或重复计算的现象。教师可以引导学生通过层层分解的方法进行推理：先数第一层有多少个，再数第二层，最后通过加法合并总数。通过这种有序思维训练，学生能够逐步体会逻辑推理的过程。此外，教师还可以设置探究性问题，如“如果正方体堆成一个长方体形状，总共有几层？每一层有多少个？你是怎样推理的？”学生在回答过程中不仅要给出结果，更要说明理由和思路。这种从结论到过程的回溯式训练，能够有效提升学生的逻辑推理水平。通过不断的训练，学生能够在类似的数学问题中形成举一反三的能力，将逻辑推理方法迁移到其他数学学习和实际生活中。

三、在观察堆积正方体中培养直观想象能力

直观想象能力是空间观念培养的关键，也是小学阶段几何学习的重要目标。堆积正方体的教学内容天然适合进行直观想象的训练，因为学生需要在大脑中对立体图形进行空间旋转、局部观察和整体分析。例如，教师可以通过展示不同角度的立体图形，让学生判断“从正面看有几层”“从左面看能看到多少个”“从上面看能否看清全部排列”，学生在回答问题的过程中，需要在头脑中进行空间转换和直观想象。为了进一步提升训练效果，教师可以设计“补全图形”“预测隐藏方块数量”等任务，引导学生通过想象看不见的部分，增强空间思维的完整性和准确性。学生在这一过程中不仅能够感受到图形与数量之间的对应关系，还能逐渐形成立体空间的整体感知和局部细致观察相结合的思维模式。这对于他们后续学习更复杂的几何知识，如立体几何与图形变换等，都具有重要的启蒙价值。

四、在观察堆积正方体中培养数学建模与应用能力

数学建模能力强调学生能够从实际问题出发，抽象出数学模型，利用数学方法解决问题，并将结论应用于生活或新的情境。在堆积正方体的学习中，教师可以引导学生将现实生活中的堆放现象与课堂学习结合起来。例如，可以提出问题“如果要用正方体积木堆一个小台阶，每一层的数量依次递减，那么总共需要多少块？”这样的任务不仅有趣味性，还与生活场景紧密联系。学生在解决这一问题时，首先要对堆积方式进行抽象，再建立数学表达式，最后通过计算得出答案。通过这一系列活动，学生不仅掌握了数量关系的规律，更重要的是学会了如何把实际问题数学化，从而形成初步的建模能力。此外，教师还可以引导学生进行开放性探究，例如“怎样堆才能最稳固？怎样堆才能最高？怎样堆才能最节省方块？”这些问题引导学生在模型搭建中进行优化选择，进一步提升他们的问题解决与创新思维能力。

五、在观察堆积正方体中培养交流合作与反思能力

交流合作与反思能力是核心素养不可或缺的重要方面，它要求学生能够通过语言或符号表达自己的思考，并在与他人交流中不断完善自己的理解。在“观察堆积正方体”的教学过程中，教师应当为学生提供充分的合作探讨机会，例如让小组成员共同观察一个立体图形，各自提出问题并进行讨论，再达成一致的答案。通过交流，学生能够体会不同思路的合理性与局限性，从而拓展思维的广度。教师还应鼓励学生在表达过程中尽量使用数学语言和图形描述，提高他们的表达准确性。同时，反思环节同样不可或缺。教师可以在课堂总结时引导学生思考“我今天是如何观察的？有没有更好的数方块方法？如果再遇到类似问题，我该怎样做？”这种自我反思有助于学生养成善于总结、不断改进的学习习惯，使他们在不断的循环中实现能力的提升。

结论

综上所述，在“观察堆积正方体”的教学中，教师完全可以将数学核心素养的培养目标有机地融入课堂，通过科学的教学设计与合理的活动组织，引导学生在观察、操作、思考和表达的过程中逐步形成数学抽象、逻辑推理、直观想象、建模应用以及交流反思等多方面的素养。未来的研究和实践应进一步结合信息技术手段，如借助虚拟建模软件或三维可视化工具，拓展学生的空间思维训练途径，同时加强跨学科整合，使数学学习更具开放性与实践性。

参考文献：

[1] 康 卫 佳 . 小 学 数 学 教 学 中 情 境 教 学 法 的 应 用 策 略 [J]. 成才 ,2024,(S1):69-70.

[2] 李娟 . 以问题激发思维成长——小学数学教学中问题教学法的应用策略探究 [J]. 成才 ,2024,(S1):74-75.

[3] 周燕 . 数学核心能力视域下开展解决问题的策略教学实践研究——以苏教版小学《数学》六年级上册“长方体和正方体的展开图”为例 [J]. 成才 ,2024,(S2):61-62.