小学数学“图形与几何"高阶思维培育

在小学数学教育中，传统教学限制了“图形与几何”的学习。具身学习优势明显：能通过身体参与和情境实践，将抽象的概念具象化；能在脑海中构建起清晰的几何直观表象使思维可视化。那么该如何操作呢？

一、构建三维具身场域，激活学习体验

（一）具身情境场——链接生活经验

教学时深入研究教材，挖掘可具身操作元素，将抽象知识与实际生活、有趣的现象等相结合。同时依据教材编者的意图，从多个维度搭建平台，使情境更具系统性和逻辑性，为学生提供丰富的学习资源和良好的学习氛围。

如“图形的运动与旋转”，可以创设“旋转木马”实验情境，让学生观察运动方式，然后利用简易材料搭建模拟实验，让学生分组操作，观察木马绕中心轴旋转的过程，感受旋转的三要素。

通过构建具身情境场，能将抽象的知识具象化，增强学习兴趣，为后续学习奠定基础。

（二）具身发生场——匹配认知起点

在教学中要从学生的视角出发，引导在操作过程中积累学习经验，提高动手能力和思维能力。如在长方体特征的认识时，就可以进行如下设计：提供不同规格纸盒，让学生自主探究长方体面、棱特征与大小关系，并寻找与正方体的相同与不同。

构建具身发生场，能使教学活动更贴合学生实际，满足学习需求，在操作中主动探索知识，增强学习动力，促进在知识、技能和思维等方面的全面发展。

（三）具身评价场——聚焦思维过程

构建具身评价场，有助于学生将零散的知识系统化，提升思维能力。如在“平行四边形面积”学习结束后，教师对学生实验操作、思考过程、团队协作等方面进行评价，学生之间也相互评价在实验中的表现，最后学生对自己的学习过程进行自我评价，总结收获和不足。

具身评价场多元化的评价方式能聚焦思维过程，全面、客观地反映学习情况，促进数学素养不断生长。

二、设计四层具身体验，推动思维进阶

（一）感知层——具身体验奠基高阶思维

学生通过多种感官参与学习活动，可亲身感受数学知识与实际物体或现象之间的联系。如在认识“圆柱与圆锥”时，教师为每组准备实物模型，让学生观察圆柱、圆锥的形状，用手触摸表面，感受特征，或让学生滚动物体，观察其滚动的轨迹，思考特征与它的运动方式之间的关系。

通过具身体验，学生能够更加直观地了解数学知识的本质特征，丰富感性认识，激发学习兴趣和好奇心，为高阶思维的发展提供坚实的基础。

（二）操作层——具身实践进阶高阶思维感知层通过多感官体验积累了对图形与几何知识的感性认识后，学生的思维进一步向深层次发展，而操作层的具身实践正是实现这一进阶的关键环节 —— 它将抽象的数学原理转化为可动手参与的具体活动，让学生在亲自动手的过程中，把感知到的表象转化为实际的操作经验，进而推动思维从直观认知向逻辑分析、问题解决等高阶层面迈进。

如《包装的学问》设计：1.情境引入：师：己知 2 个图形重叠面积越大，需要的包装纸越少。那么 4 个盒子有几种叠放方式？怎么包装最省材料？2.想象摆法：学生通过想象并操作，得出有 6 种包装方式。3.思维进阶：6 种摆法都要计算再比较吗？引导到只要比较 6 个大面重叠的和4 大 4 中重叠的哪种更省；最后优化成只要比 1 个大面和 2个中面比大小。

（三）想象层——具身推理完善高阶思维

在学生具备一定的感知和操作经验后，可引导进行想象活动，构建数学模型，完善高阶思维。

如四上“观察物体”教学：1.操作：两个正方体上下摆放，在前面再添加一个。从正面观察的形状为什么是一样的？2.想象：这一个还可以放哪？3.提升：从正面看到形状不变，还能添加更多个数吗？并播放课件进行展示。

具身推理借助想象的力量，培养了逻辑推理和空间想象能力，使高阶思维更加完善，能够更好地应对复杂的数学问题。

（四）思辨层——具身探究淬炼高阶思维

教学中可组织思辨活动，鼓励发表不同观点和见解，引导进行分析、比较和评价，培养批判性思维和创新思维。

如“轴对称图形”思辨探究：先投影，区分轴对称图形及理由。再让学生用纸片实际折叠验证。然后通过折、画重点分辨平行四边形是否是轴对称图形。最后总结强调轴对称核心及关键，使学生对“对称”理解更深。

思辨活动为学生提供了思维碰撞的平台，让学生在交流和讨论中深化对知识的理解。高阶思维的参与使学生能够突破常规思维的限制，从多个维度感知数学知识，进一步淬炼高阶思维，提升数学素养。

具身学习的本质是通过身体经验的“精准转化”，实现抽象思维的“自然生长”。在“图形与几何”教学中，教师需以“场域精准构建、体验精准分层、评价精准追踪”为抓手，让学生在“做中思、思中辨、辨中创”，使高阶思维从“知识的附属品”转变为“认知的核心驱动力”，真正落实图形与几何的数学核心素养培育。

参考文献：

[1] 孔乐. 具身认知视角下小学数学游戏化教学策略研究[J]. 数学学习与研究，2024（10）：80-82.

[2] 黄秋霞. 具身认知理论下小学数学量感可视化教学策略研究[J]. 教育观察，2024（8）：96-99.